Перемога в еволюційній лотереї: істотам якого розміру пощастило найбільше

Найбільші тварини на Землі, такі як динозаври, птерозаври й ссавці, наприклад, сині кити та слони, дійсно вражають своїми розмірами. Однак чисельність цих гігантів набагато поступається мікроскопічним бактеріям, одноклітинним водоростям і грибам. Крихітні організми не мають таких дивовижних розмірів, проте більшість із них неймовірно давні та надзвичайно витривалі, пише Science Alert.

Перші свідчення існування одноклітинних організмів датуються приблизно 3,8 мільярда років тому — тобто, незабаром після того, як Земля досить охолола для виникнення органічного життя, але задовго до того, як з'явилися великі тварини. Для порівняння багатоклітинні організми вперше з'явилися на планеті менш ніж мільярд років тому, а більші й складніші тварини й зовсім — понад пів мільярда років тому.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Таким чином протягом більшої частини історії Землі на планеті домінували зовсім не динозаври, кити або інші величезні тварини, а організми розміром не більше людської волосини. За словами професора еволюційної палеобіології Метью Віллса і кандидата біологічних наук Тіма Рока з Університету Бата, більшим тваринам потрібно більше часу, щоб вирости та досягти зрілості, а тому вони розмножуються повільно. Наприклад, мишам потрібно близько 12 тижнів, щоб народитися, вирости та дати потомство, тоді як у слонів на це піде близько 25 років.

Вчені дійшли висновку, що більший вид, то повільніше він розвивається і менш здатний справлятися з довгостроковими змінами у фізичному та біологічному середовищі. Більші організми також, як правило, гірше справляються з подіями масового вимирання в історії Землі.

Відомо, що десятки мільйонів років тому на Землі панували одні з найвищих хижаків — динозаври. Вони були величезні й навряд чи хтось міг зрівнятися з ними розмірами. Однак вони не змогли пережити падіння на планету астероїда, що знищив 66 мільйонів років тому понад 80% усього живого — по суті, ніщо більше за домашню кішку не змогло пережити цей момент.

Навіщо ставати більшим?

Тобто бути великим на Землі не так уже й добре, навіщо взагалі ставати більшим з погляду еволюції? У великого розміру є і низка переваг:

• легше ухилятися від хижаків;
• полювати на здобич;
• перемагати суперників;
• переносити тимчасові труднощі;
• легше зберігати тепло;
• більший потенціал інтелекту.

Але вчені вважають, що існує верхня межа розміру клітин. Механіка поділу клітин порушується при дуже малих і дуже великих розмірах. Усі живі істоти також повинні боротися з універсальним фізичним обмеженням, зазначеним Галілео Галілеєм. Більші клітини мають тенденцію мати меншу площу поверхні на одиницю об'єму.

Згідно з теорією палеонтолога Едварда Коула, особини всіх ліній мають тенденцію збільшуватися в розмірах під час еволюції. У статистичному сенсі ця теорія повністю правильна, тоді як на практиці в ній існує безліч винятків, а події масових вимирань часто скидають ситуацію в менший кінець спектра.

Землю успадкують лагідні

Попри тенденцію еволюції організмів до більших розмірів, найпростіші й найменші організми, як і раніше, володіють багатьма неймовірними здібностями, яких немає у більших організмів. Наприклад, вони здатні вижити в найсуворіших умовах: високих температурах, тиску, концентрації солі, кислоти та лугу, відсутності води, радіації й навіть космічному вакуумі. Чого лише варті легендарні тихоходки.

Деякі вчені взагалі вважають, що мікроби могли б вижити в міжпланетних подорожах усередині метеоритів.

Раніше Фокус писав про те, як з'явилося життя на Землі: вчені вважають, що наблизилися до відповіді.