Scientia

Încă de când au apărut  primele forme de viaţă de pe  planetă, cele mai mari dintre acestea au avut tendinţa de a deveni încă şi mai mari. Pe parcursul a 3,6 miliarde de ani de evoluţie, dimensiunea maximă a vieţuitoarelor a crescut cu 16 ordine de mărime, aproximativ de 10 cvadrilioane de ori, de la celule unice la masivii arbori sequoia de astăzi. Aşadar, indiferent de ceea ce spune lumea, mărimea contează!

Cele mai mari animale, de la balena albastră până la sauropode, reprezintă atât un stimulent al imaginaţiei, cât şi o mare atracţie pentru oamenii de ştiinţă. Unul dintre aceştia, Jonathan Payne de la Universitatea Stanford, încearcă alături de echipa sa să descopere cum a evoluat dimensiunea fiinţelor pe parcursul întregii istorii a vieţii pe Pământ.

Baza de date a lui Payne este disponibilă pe internet şi dovedeşte faptul că mărirea masivă a dimensiunilor nu a fost un proces gradat. Astfel, au existat două etape de creştere, în cadrul cărora cele mai mari animale au devenit de un milion de ori mai mari. Ambele perioade au coincis cu creşterea dramatică a nivelului de oxigen din aer.

Doi paşi uriaşi…

Primul salt a avut loc acum aproximativ 1,9 miliarde de ani când au apărut primele celule eucariote. Astăzi, aceste celule alcătuiesc corpul animalelor, plantelor şi al ciupercilor. Acestea prezintă un nucleu care conţine ADN alături de multe alte compartimente cu funcţii proprii specifice. Această complexitate internă deosebeşte celulele eucariote de cele procariote ca bacteria, căreia îi lipseşte nucleul şi alte compartimente. Datorită sistemului intern de diviziune a muncii, celula eucariotă nu trebuie să se bazeze pe difuzie pentru a transporta nutrienţii în jurul graniţelor sale, motiv pentru care atinge dimensiuni mai mari decât cele care urmează tiparul celulelor procariote.

În timpul acestui mare salt, dimensiunea maximă a crescut de un milion de ori dar a rămas constantă pentru aproximativ un miliard de ani. Următoarea mare inovaţie în mărime a avut loc cu 600-450 de milioane de ani în urmă. Într-un interval de timp foarte scurt din punct de vedere geologic, viaţa pe Pământ a trecut printr-o explozie de diversitate care a determinat eclipsarea organismelor unicelulare de către cele pluricelulare de dimensiuni mult mai mari. În cele 450 de milioane de ani de după perioada ordoviciană au avut loc puţine modificări în domeniul dimensiunilor.

Informaţii lipsă?

Există, de asemenea, şi multe controverse de care Payne este conştient. Spre exemplu, dovezile cu privire la primul salt provin în mare parte de la un set de fosile subţiri în formă de tub numite Grypania Spiralis care au dimensiuni de aproximativ 1 cm. Identitatea acestora a fost puternic dezbătută, unii fiind de părere că fosilele sunt colonii de bacterii (procariote), în timp ce alţii susţin că ar fi printre cele mai vechi eucariote cunoscute.

Grypania Spiralis

Payne crede că balanţa înclină spre cea de a doua teorie – fosilele au formă şi mărime regulate şi prezintă semnele unei structuri interne complexe. Chiar dacă această teorie s-ar dovedi a fi falsă, există alte celule eucariote fosilizate care ar modifica data primului salt în avans cu câteva sute de milioane de ani.

La început, sarcina de a descoperi cea mai mare specie din istorie a fost uşurată de pasiunea paleontologilor care se entuziasmează de fiecare dată când descoperă o fosilă neobişnuit de mare. Chiar dacă cea mai mare specie nu a fost găsită încă sau dacă fosilele găsite au avut de fapt dimensiuni mici în comparaţie cu ceilalţi indivizi ai speciei lor, este puţin probabil ca rezultatul final să fie afectat considerabil. Creşterile în dimensiune au fost uriaşe şi după cum spune şi Payne, este foarte puţin probabil să fi existat dinozauri, balene sau cefalopode de 10 ori mai mari decât cel mai mare specimen cunoscut.

E nevoie doar de oxigen…

Între primul şi al doilea salt există o perioadă de 600 de milioane de ani pe care datele acumulate de Payne nu ne-o explică. Acesta crede că nu este doar o coincidenţă faptul că ambele salturi s-au produs în perioade în care au avut loc variaţii ale cantităţii de oxigen în atmosferă. Aceasta ar putea fi o teorie corectă deoarece creşterea concentraţiei de oxigen şi dimensiunile corpului au mai fost corelate şi în alte rânduri iar oamenii de ştiinţă sugerează că atmosfera treptat oxigenată a fost catalizatorul formării eucariotelor şi a diversităţii animale din Perioada Cambriană.

Payne crede că speciile din trecut au fost influenţate de inovaţii structurale care le-au permis să îşi extindă dimensiunile, dar creşterea cantităţii de oxigen a fost elementul care a declanşat cursa în a deveni cu adevărat uriaş.

Articol tradus de Anca Sîrbu de pe blogul Not Exactly Rocket Science, cu acordul autorului.