Μπορεί η ζωή στη Γη να υπακούει σε έναν ενιαίο, αμετάβλητο φυσικό νόμο; Μια ομάδα ερευνητών από το Trinity College Dublin υποστηρίζει πως ναι. Σύμφωνα με μια νέα μελέτη, κάθε ζωντανός οργανισμός, από τα βακτήρια και τα φυτά έως τα ερπετά και τα ψάρια, ακολουθεί την ίδια θεμελιώδη σχέση ανάμεσα στη θερμοκρασία και τη βιολογική του απόδοση. Το εύρημα αυτό, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό PNAS, όχι μόνο αλλάζει όσα γνωρίζουμε για την εξέλιξη, αλλά και θέτει ανησυχητικά ερωτήματα για το μέλλον της ζωής σε έναν πλανήτη που θερμαίνεται.
Οι ερευνητές του Trinity εντόπισαν αυτό που ονομάζουν «καμπύλη καθολικής θερμικής απόδοσης» (UTPC) που περιγράφει πώς η απόδοση ενός οργανισμού μεταβάλλεται ανάλογα με τη θερμοκρασία. Μελετώντας περισσότερες από 2.500 καμπύλες απόδοσης διαφορετικών ειδών, διαπίστωσαν πως όλες ακολουθούν την ίδια μορφή: όσο η θερμοκρασία αυξάνεται, η απόδοση βελτιώνεται σταδιακά μέχρι να φτάσει ένα βέλτιστο σημείο. Από εκεί και πέρα, όμως, μια περαιτέρω αύξηση οδηγεί σε απότομη πτώση και τελικά σε φυσιολογική κατάρρευση ή θάνατο.
Το εντυπωσιακό είναι ότι αυτό το μοτίβο δεν φαίνεται να γνωρίζει εξαιρέσεις. Από τους πιο απλούς μονοκύτταρους οργανισμούς έως τα ανώτερα θηλαστικά, όλοι φαίνεται να υπακούουν σε αυτή την ίδια, αμετάβλητη μαθηματική σχέση.
Ο Andrew Jackson, καθηγητής Ζωολογίας στη Σχολή Φυσικών Επιστημών του Trinity, εξηγεί:
Αναλύσαμε χιλιάδες είδη, από βακτήρια και φυτά μέχρι ερπετά, ψάρια και έντομα. Παρότι καθένα έχει διαφορετικό ιδανικό θερμοκρασιακό εύρος, η μορφή της καμπύλης παραμένει σχεδόν ίδια. Οι διαφορές που βλέπουμε οφείλονται απλώς στο ότι η ίδια καμπύλη “μετατοπίζεται” ή “τεντώνεται” σε διαφορετικά σημεία του θερμοκρασιακού φάσματος.
Με απλά λόγια, οι οργανισμοί μπορεί να προσαρμόζονται σε διαφορετικά περιβάλλοντα, αλλά δεν μπορούν να ξεφύγουν από τη μορφή αυτής της καμπύλης. Η εξέλιξη μπορεί να αλλάξει το «πού» βρίσκεται το βέλτιστο σημείο, όχι το «πώς» λειτουργεί η σχέση μεταξύ θερμοκρασίας και απόδοσης.
Ο Jackson προσθέτει:
Όσο αυξάνεται η θερμοκρασία πέρα από το βέλτιστο, το εύρος στο οποίο η ζωή μπορεί να επιβιώσει μειώνεται δραματικά. Όποιο και αν είναι το είδος, η ζώνη βιωσιμότητάς του στενεύει όσο το περιβάλλον θερμαίνεται.
Η μελέτη συνδέει έναν φαινομενικά απλό βιολογικό νόμο με τις προκλήσεις της κλιματικής αλλαγής. Αν όλα τα είδη υπόκεινται στην ίδια περιοριστική σχέση, τότε οι δυνατότητές τους να προσαρμοστούν στις ταχύτερα αυξανόμενες θερμοκρασίες του πλανήτη είναι πολύ πιο μικρές απ’ όσο πιστεύαμε.
Ο Dr. Nicholas Payne, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας, σημειώνει:
Αυτό το μοτίβο ισχύει για όλα τα μεγάλα εξελικτικά παρακλάδια της ζωής, παρά τις τεράστιες διαφορές που έχουν αναπτυχθεί μέσα σε δισεκατομμύρια χρόνια. Η εξέλιξη δεν κατάφερε να ξεφύγει από αυτόν τον κανόνα. Το μόνο που μπορεί να κάνει είναι να “μετακινεί” την καμπύλη, όχι να την αλλάξει.
Με άλλα λόγια, υπάρχει ένα είδος «θερμικής μοίρας» που ενώνει κάθε οργανισμό στη Γη. Και όσο το παγκόσμιο θερμόμετρο ανεβαίνει, αυτή η μοίρα γίνεται όλο και πιο πιεστική.
Οι συνέπειες του ευρήματος ξεπερνούν τα όρια της θεωρητικής βιολογίας. Αν οι οργανισμοί έχουν περιορισμένη ικανότητα να μετακινούν το βέλτιστο σημείο τους, τότε πολλά είδη κινδυνεύουν να βρεθούν εκτός του θερμικού τους εύρους επιβίωσης πολύ νωρίτερα από ό,τι προβλέπουν τα σημερινά μοντέλα.
Αυτό αφορά όχι μόνο τα οικοσυστήματα των τροπικών και των πολικών περιοχών, αλλά και κρίσιμους τομείς όπως η γεωργία και η αλιεία, που εξαρτώνται από την απόδοση συγκεκριμένων οργανισμών σε συγκεκριμένα θερμοκρασιακά πλαίσια.
Η αύξηση της θερμοκρασίας δεν σημαίνει απλώς περισσότερη ζέστη. Σημαίνει ότι όλο και περισσότερα είδη θα φτάνουν στο όριο της φυσιολογικής τους αντοχής και πέρα από αυτό.
Το επόμενο βήμα των ερευνητών είναι να εντοπίσουν πιθανές εξαιρέσεις στον κανόνα. Αν κάποια είδη καταφέρνουν να «σπάσουν» την καθολική καμπύλη, θα μπορούσαν να προσφέρουν πολύτιμες ενδείξεις για το πώς η ζωή μπορεί να ξεπερνά τα θερμικά της όρια.
Αν ανακαλύψουμε οργανισμούς που παρεκκλίνουν έστω και ελαφρώς από αυτό το μοτίβο, θα είναι συναρπαστικό να καταλάβουμε πώς το πετυχαίνουν. Και αυτό έχει άμεση σημασία, καθώς προβλέπουμε όλο και πιο έντονες αυξήσεις θερμοκρασίας μέσα στις επόμενες δεκαετίες.
Η «καθολική καμπύλη θερμικής απόδοσης» είναι μια υπενθύμιση ότι, παρά τη φαινομενικά απεριόριστη ποικιλομορφία της ζωής, όλοι μοιραζόμαστε τους ίδιους φυσικούς περιορισμούς. Από το πιο μικρό βακτήριο έως τον άνθρωπο, η ζωή ολόκληρη φαίνεται να ακολουθεί τον ίδιο αόρατο νόμο, έναν νόμο που καθορίζει πόσο μακριά μπορεί να φτάσει η προσαρμογή πριν τελικά καταρρεύσει υπό την πίεση της ζέστης.
[source]
