Er større alltid bedre, eller vil den lille arve jorden?

Er større alltid bedre, eller vil den lille arve jorden?Liten mester; en goby av slekten Eviota. Foto courtesy Koichi Shibukawa

Når jeg dykker i Oslob Bay utenfor Cebu Island på Filippinene, ser jeg en liten skygge dart over overflaten av den sfæriske koralblokken - et minutt fisk, en goby av slekten Eviota, blant de minste vertebrater som eksisterer, bare omtrent en centimeter lang og mindre enn 1 / 10th av et gramlys. Det er omtrent en million ganger mindre enn meg selv, med samme grunnleggende hvirveldyrkropp: en ryggmargen, en benaktig hodeskalle, en hjerne, nyrer og en lever. Med unntak av gjell og lunger deler den lille fisken og jeg lignende organer, bare i en svært forskjellig størrelse.

Men å se på gobies er ikke hvorfor jeg kom til Oslob. Jeg forlater koralblokken og svømmer mot kysten mens solen mørkner - ikke på grunn av skyer, men heller en virkelig gigantisk fisk som svømmer rett over meg. Det var det jeg hadde håpet å se: en hvalhaj, Rhincodon typus, den største levende fisken. Store voksne veier opp til 34 tonn, mer enn 300 ganger min egen vekt. Forskjellen i vekt mellom den lille gobyen og hvalhaien er en oppsiktsvekkende åtte størrelsesordener. Noen virkelig gigantiske dyr befolker jorden.

Er større alltid bedre, eller vil den lille arve jorden?Hvalhaien, den største levende fisken. Foto av forfatteren

Disse enorme forskjellene i dyre størrelser har fascinert biologer i mer enn et århundre. Og det er enorme fordeler som kommer med å være store. Store dyr har en lettere tid å unngå rovdyr: Noen av de små gobies har en slitasjehastighet til predasjon på mer enn 6 prosent per dag (!), mens hvalhaier lever i flere tiår, og er kjent for å ha overlevd tigerhajangrep. Større dyr kan også investere mer i reproduksjon: mens en kvinnelig gobys kropp produserer kun om 250 små egg per levetid for å kle seg inn i larver, kan en hvalhaj føde noen få hundre fullt utviklede hajpupper i livet, hver halv enn halvparten en meter i lengden.

Og det er flere fordeler med en stor kroppsstørrelse: Ved store varmblodige dyr er det lettere å opprettholde en konstant kroppstemperatur på grunn av deres bedre forhold mellom overflate og volum. Og hos store planteavlere fører det større volumet av tarmen til mer effektive fermenteringsprosesser, som trengs for å bryte ned plantematerialet. Det lønner seg å være stort.

Er større alltid bedre, eller vil den lille arve jorden?Manta birostris, manta ray, verdens største ray, som kan nå vinge spenner på opptil syv meter. Foto av forfatteren

Faktisk har mange linjer av dyr økt i størrelse i løpet av deres utvikling. Denne trenden kalles Cope's regel, oppkalt etter den amerikanske paleontologen Edward Drinker Cope fra 19th century. prominent eksempler av linjer etter Cope's regel er dinosaurer, som stammer fra en allerede stor, to meter lang reptil i live i midten av Triassic (231 millioner år siden). I løpet av de følgende 165 millioner årene utviklet dinosaurene seg til de største landdyrene noensinne, den Titanosaurs (opptil 37 meter lang), og den største landredderen noensinne, den mektige Tyrannosaurus rex.

Et annet slående eksempel er hvaler, hvaler og delfiner. Disse sekundære marine pattedyr nedstammet fra en katt-størrelse amfibisk omnivore roaming rundt India 48 millioner år siden ringte Indohyus. Når de blir helt akvatiske, øker hvalfangstens størrelse, med de gamle Basilosauridhvalene 41 millioner år siden allerede opp til 25 meter lange. Størrelsesøkningen av baleenhvalene ble ytterligere akselerert i løpet av de siste 10 millioner årene, og dagens blåhval er det største dyret som alltid lever, med voksne oppnå lengder på opptil 30 meter og veier nær 200 tonn.

GIven alle disse fordelene med store kroppsstørrelser, et åpenbart spørsmål å spørre er: hvorfor er ikke alle dyrearter store? En årsak er at arter av små dyr gir opphav til nye arter raskere. I en nylig teoretisk studere sammen med Timothy Quimpo ved Filippinens Universitet, forbinder vi det velkjente faktum at små dyr er flere tallrike (det er flere gobies enn hvalhaier i havet) til innsikt at større populasjoner gir anledning til nye arter - en prosess kalt spesiering - i raskere grad. Derfor vil enkelte dyrearter utvikle seg mot større kroppsstørrelser (etter Cope's rule), men de gjenværende små artene vil multiplisere mye raskere inn i nye små arter, og dermed holde de fleste dyrearter små.

Det er også verdt å merke seg at "lover" og "regler" i biologi er generelt mykere enn fysikkens lover, som det ikke finnes noen unntak fra. Unntak til Cope's regel skjer definitivt, siden fordelene som tildeles av store kroppsstørrelser, er avhengige av økologiske eller anatomiske forhold. Til eksempel, de tidlige linjene av fuglene i Mesozoicen økte ikke i størrelse; Flyging er notorisk vanskeligere med en større kropp. Nord-amerikanske ferskvannsfisker selv redusert i størrelse i løpet av evolusjonen, kanskje på grunn av deres invasjon av mindre vannkropper.

En annen økologisk situasjon som favoriserer mindre kroppsstørrelser, er masseutslettelse. Massutslettelsen på slutten av krittet, for eksempel, antas å ha vært forårsaket av en meteorittpåvirkning 66 for millioner år siden, som mørket skiene, avkjølte atmosfæren og opprørt den økologiske balansen på jorden. Arrangementet eliminert dinosaurer som bor på land og, med unntak av noen få kalde blodkrokodiller og skilpadder, overlevde ikke et landdyr større enn 25 kilo.

En tidligere masseutslettelse skjedde på slutten av den permeiske epoken 250 for millioner år siden, og renset en rekordprosent av dyrearter på jorden - en estimert 95 prosent av marine arter forsvunnet etter massive vulkanske utbrudd radikalt forandret planets atmosfære. Den tidlige Triass, umiddelbart etter denne massedyrken, var en merkelig kjedelig tid da det kom til biologisk mangfold. Gone var Permians land-reptiler, som hadde utviklet seg til ku-størrelse, og kontinentene var hovedsakelig befolket av Lystrosaurs - hund-størrelse beaked reptiler. Denne eliminering av store dyrearter og overlevelse av små til mellomstore dyr er kalt 'Lilliput-effekten'.

Dessverre er studiet av masseutslettelser i dag mer enn akademisk interesse - vi lever i en alder av a Homo sapiens-made masseutryddelse. Siden vår art forlot sine afrikanske røtter, har vi forårsaket utryddelsen av andre arter, først som jærere, da, etter oppdrett av landbruk, gjennom store miljøendringer. Og siden begynnelsen av den industrielle revolusjonen om 200 år siden, har vi endret sammensetningen av planetens atmosfære ved å brenne store mengder fossilt brensel. Dette har ført til globale klimaendringer, og endrer ytterligere de økologiske forholdene for utallige arter. Biologer diskuterer fortsatt om disse endringene allerede er så dramatiske som de som skjedde under de foregående store fem masseutslippene - de er sikkert ganske dramatiske.

For å reflektere deres alvorlighetsgrad har navnet Anthropocene, den menneskelige alder, blitt foreslått for den nåværende geologiske epoken. Megafauna (dyr tyngre enn 25 kilo) har lidd hvor som helst Homo sapiens gikk: våre forhistoriske forfedre Sannsynlig spilte nøkkelfunksjoner i å eliminere de gigantiske jorderne i Nord-Amerika og hestens store wombats i Australia. Og i dag fortsetter jakten og menneskeskapte endringer i miljøet presset, fortrinnsvis rettet mot store dyr over små. Et spesielt dramatisk eksempel på denne trenden er at Steller er sjøku, en kjempefamilie av dugongen som tidligere var hjemme i det arktiske Atlanterhavet; Sjøkua ble oppdaget i 1741, og jaktet til utryddelse innen bare 27 år.Aeon counter - ikke fjern

Om forfatteren

Klaus M Stiefel er en forfatter, nevrolog og forsker tilknyttet NeuroLinx Research Institute. Han er forfatter av Kameraet og hjernen: Hva Visual Neuroscience kan lære fotografen (2016). Han bor i Filippinene.

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på Aeon og har blitt publisert under Creative Commons.

Relaterte bøker

{amazonWS: searchindex = Bøker; søkeord = Klaus M Stiefel; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

følg InnerSelf på

facebook-ikonettwitter-iconrss-ikonet

Få den siste via e-post

{Emailcloak = off}