کوچک بودن چیز بدی نیست!

به گزارش خبرگزاری بازتاب آنلاین، «کوچک» از منظر تکاملی زیباست. بزرگترین دایناسورها، پتروسورها و پستانداران ممکن است شگفت انگیز به نظر برسند، اما تعداد این حیوانات غول پیکر از نظر باکتری های میکروسکوپی، جلبک های تک سلولی و قارچ ها بسیار بیشتر است. این موجودات کوچک بسیار قدیمی و انعطاف پذیر هستند.

اولین شواهد از پیدایش موجودات تک سلولی به حدود 3.8 میلیارد سال پیش و اندکی پس از شکل گیری زمین برمی گردد. در این نقطه، زمین به اندازه کافی سرد شده بود تا حیات پدید آید. حیوانات چند سلولی در کمتر از یک میلیارد سال تکامل یافتند و حیوانات بزرگتر و پیچیده‌تر پس از نیم میلیارد سال پدیدار شدند. سیاره زمین در بیشتر تاریخ خود مملو از موجوداتی بود که قطر آنها از یک موی انسان بیشتر بود. نبود.

حیوانات بزرگ معمولاً به زمان بیشتری برای رشد و بلوغ نیاز دارند، بنابراین تولید مثل کندتر است. در حالی که زمان تولید در موش ها (زمان رشد و تولد نوزاد) 12 هفته است، در فیل ها این مدت 25 سال است.

مجموعه ای از باکتری ها

گونه های بزرگتر معمولاً کندتر تکامل می یابند و کمتر قادر به انطباق با تغییرات فیزیکی و محیطی طولانی مدت هستند. بعلاوه، موجودات بزرگتر در طول انقراض دسته جمعی فرار سخت تری خواهند داشت. حیوانات بزرگتر از یک گربه خانگی از برخورد سیارکی که دایناسورها را در حدود 66 میلیون سال پیش از بین برد، جان سالم به در نبردند.

هر چه حیوان بزرگتر باشد، سرعت تولید مثل کندتر و تخصص بیشتر است. هر دو می توانند احتمال بقا را در هنگام وقوع تغییرات محیطی کاهش دهند. برای مثال، مهره‌داران بزرگ‌تر به استخوان‌های ضخیم‌تر و ماهیچه‌های بزرگ‌تر نیاز دارند. وقتی یک موش به اندازه یک فیل بزرگ می شود و سعی می کند بدود، استخوان هایش به سرعت می شکند.

بنابراین، جای تعجب نیست که بسیاری از گروه های حیوانات و اولین شاخه های آنها کوچک بودند. گروه خواهر حشرات بالدار دم فنری کوچک (اغلب کوچکتر از 66 میلی متر) هستند، در حالی که تاردیگرادهای میکروسکوپی یا “خرس های آبی” گروه های خواهر بندپایان (شامل عنکبوت ها و سخت پوستان) و کرم های مخملی هستند.

اولین پستانداران و برخی از اولین دایناسورها، مانند اوراپتور، که کمتر از دو متر طول داشت، در مقایسه با همتایان غول پیکر نسل های بعدی خود، نسبتا کوچک بودند.

مزایای غول ها

حیوانات غول پیکر مزایای زیادی دارند. اندازه بزرگتر این حیوانات را راحت تر می کند تا از دست شکارچیان فرار کنند. به عنوان مثال، فیل ها و نهنگ ها نسبت به انسان ها دشمنان کمتری دارند. علاوه بر این، این حیوانات راحت تر از رقبای خود می توانند شکار کنند و از مشکلات موقت فرار کنند. موجودات بزرگتر نیز در ذخیره گرما بهتر و باهوش تر هستند.

با این حال، دانشمندان بر این باورند که حد بالایی برای اندازه سلول وجود دارد. مکانیک تقسیم سلولی به ابعاد بسیار کوچک و بسیار بزرگ تقسیم می شود. همه موجودات زنده باید با محدودیت های فیزیکی جهان مقابله کنند. سلول های بزرگتر سطح کمتری در واحد حجم دارند. این بدان معنی است که حرکت طبیعی مولکول های گاز، مواد مغذی و مواد زائد در داخل و خارج سلول بدون سیستم حمل و نقل کافی نیست. حتی در سلول های بزرگتر، این مولکول ها باید مسافت های طولانی تری را طی کنند.

سلول واحد برای نسبت سطح (SA) به حجم (V)

بنابراین دستیابی به ابعاد بزرگتر یک موجود زنده مستلزم دو نکته مهم است. در درجه اول، تعداد زیادی سلول در کنار هم قرار می گیرند تا بتوانند با هم کار کنند. و ثانیاً ساخت سلول های مختلف برای کارهای مختلف مانند پشتیبانی ساختاری، هضم غذا و حرکت مولکول هایی مانند اکسیژن و کربن. دی اکسید به محیط می شود.

یک راه حل جایگزین تبدیل شدن به موجودی صاف یا نخ مانند (مثلاً کرم موی اسب) یا موجودی صاف و باریک مانند کرم های پهن است. این حیوانات به سیستم حمل و نقل داخلی نیاز ندارند زیرا نه سلول‌ها و نه محتویات آنها از هوا یا آب اطراف دور نیست.

ادوارد کوپ، دیرینه‌شناس (1840-1897)، نشان داد که گونه‌ها در تمام دودمان‌ها در طول یک دوره تکاملی تمایل به افزایش اندازه دارند. اگرچه این دیدگاه از نظر آماری صحیح است، اما استثناهایی وجود دارد و اغلب انقراض های دسته جمعی می تواند باعث کوچکتر شدن موجودات در انتهای پایین طیف شود.

فرش پهن کرم رنگ ایرانی

وقتی توزیع اندازه را برای تقریباً همه گروه‌های بزرگ حیوانات رسم می‌کنیم، یک الگوی دارای انحراف مثبت پیدا می‌کنیم: بیشتر گونه‌ها به کوچک‌ترین ابعاد در یک گروه معین نزدیک هستند، تنها چند گونه بزرگ. به عنوان مثال، تعداد گونه‌های حشرات از همه گونه‌های جانوری بیشتر است (حدود 5 میلیون گونه) و بنابراین حشرات موفق‌ترین گروه‌های جانوری روی زمین محسوب می‌شوند.

اکثر حشرات متعلق به گروه سوسک ها هستند که طول بدن آنها به طور متوسط ​​6 میلی متر است. حشرات غول پیکری مانند سوسک هرکول (17 سانتی متر طول) و سوسک فیل (طول 13 سانتی متر) بسیار نادر هستند. حیوانات با اندازه های کوچک می توانند به تنوع بیشتری دست یابند، منابع غذایی را بهتر توزیع کنند و تعداد بیشتری از آنها را در یک زیستگاه داشته باشند. حشرات در این استراتژی خوب هستند.

سوسک های فیل در آمریکای مرکزی

فروتنان وارث زمین خواهند شد

با وجود تمایل موجودات زنده به تکامل به ابعاد بزرگتر، ساده ترین و کوچکترین موجودات دارای توانایی های خارق العاده ای هستند که بسیاری از موجودات بزرگتر فاقد آن هستند. بسیاری از اکستروموفیل های کوچک (اکسترموفیل ها) می توانند در محیط هایی که سایر موجودات زنده نمی توانند زنده بمانند.

برخی از آرکیاها (جانداران تک سلولی بدون هسته) می توانند در دمای بیش از 200 درجه سانتی گراد در نزدیکی کانال های اعماق دریا زنده بمانند. گونه های دیگر نیز می توانند در آب های شور، قلیایی و اسیدی زنده بمانند. به همین ترتیب، حیوانات کوچکی به نام تاردیگراد می توانند در دمای بین 150 تا منفی 200 درجه سانتیگراد، خلاء فضا، محیط های خشک و 1000 برابر تشعشعاتی که می تواند برای انسان کشنده باشد، زنده بمانند.

علاوه بر این، کرم های لوله ای می توانند در عمق بیش از 3 کیلومتری صخره های سنگی زنده بمانند. برخی از دانشمندان بر این باورند که میکروب ها می توانند از سفر بین سیاره ای در داخل شهاب سنگ ها جان سالم به در ببرند. آنها بر این باورند که هر حیاتی که در منظومه شمسی پیدا کنیم احتمالاً منشأ مشترکی با حیات روی زمین دارد و در مقیاس های کوچک پدید آمده است.

منبع: هشدار علمی

227227