Больше всегда лучше, или крошечный унаследует Землю?

Больше всегда лучше, или крошечный унаследует Землю?Крошечный чемпион; бычок рода Eviota. Любезность фотографии Коичи Сибукава

Когда я ныряю с аквалангом в заливе Ослоб на острове Себу на Филиппинах, я вижу крошечный дротик на поверхности сферического кораллового блока - мелкая рыба, бычок рода. Eviotaсреди самых маленьких из существующих позвоночных только длиной около сантиметра и меньше, чем 1 / 10th грамма света. Это примерно в миллион раз меньше, чем у меня, с тем же основным телом позвоночных: спинной мозг, костный череп, мозг, почки и печень. За исключением жабр и легких, мы с крошечной рыбкой имеем схожие наборы органов, но очень разных размеров.

Но смотреть на бычков - не то, почему я приехал в Ослоб. Я покидаю коралловый блок и плыву к берегу, когда Солнце темнеет - не из-за облаков, а по-настоящему гигантской рыбы, плавающей прямо надо мной. Это то, что я надеялся увидеть: китовая акула, Rhincodon typusКрупнейшая живая рыба. Большие взрослые весят до 34 тонн, больше, чем 300, умножая на мой собственный вес. Разница в весе между крошечным бычком и китовой акулой составляет поразительные восемь порядков. Некоторые действительно гигантские животные населяют Землю.

Больше всегда лучше, или крошечный унаследует Землю?Китовая акула, самая крупная живая рыба. Фото автора

Эти огромные различия в размерах животных очаровывают биологов уже более века. И есть большие преимущества, которые приходят с большой. Большим животным легче избегать хищников: у некоторых крошечных бычков уровень истощения до хищничества превышает 6% в день (!), в то время как китовые акулы живут десятилетиями и, как известно, пережили нападения тигровой акулы. Более крупные животные также могут вкладывать больше средств в размножение: в то время как тело самки бычка производит за год лишь крошечные яйца 250, чтобы вылупиться в личинки, самка китовой акулы может родить несколько сотен полностью развитых щенков акулы в течение жизни, каждый из которых более половины метр в длину.

И у большого размера тела есть больше преимуществ: у крупных теплокровных животных поддержание постоянной температуры тела легче благодаря их лучшему отношению поверхности к объему. А у крупных травоядных животных больший объем кишечника приводит к более эффективным процессам ферментации, которые необходимы для расщепления растительного материала. Это платит, чтобы быть большим.

Больше всегда лучше, или крошечный унаследует Землю?Manta birostris, самый большой в мире луч, который может достигать размаха крыльев до семи метров. Фото автора

Действительно, многие линии животных значительно увеличились в размерах в ходе своей эволюции. Эта тенденция называется Правило Коупа, названный в честь американского палеонтолога 19-го века Эдварда Дринкера Коупа. выдающийся Примеры из линий, следующих за правилом Коупа, являются динозавры, которые произошли от уже существенной двухметровой рептилии, живущей в середине триаса (231 миллион лет назад). В течение следующего 165 миллиона лет динозавры превратились в самых больших наземных животных, титанозаврам (до 37 метров), и самый большой наземный хищник за всю историю, могучий Тираннозавра.


Получите последние новости от InnerSelf


Другим ярким примером являются китообразные, киты и дельфины. Эти вторичные морские млекопитающие спускался от земноводного всеядного животного размером с кошку, бродящего по Индии 48 миллион лет назад индохиусы, Когда он стал полностью водным, размер китообразных увеличился: древние китообразные киты 41 миллион лет назад достигли длины 25 метров. Увеличение размеров усатых китов еще более ускорилось за последние 10 миллионов лет, и сегодняшний голубой кит является самым большим животным, которое когда-либо существовало среди взрослых достижения длина до 30 метров и весом около 200 тонн.

GНесмотря на все эти преимущества больших размеров тела, возникает очевидный вопрос: почему не все виды животных велики? Одна из причин заключается в том, что виды мелких животных дают начало новым видам быстрее. В недавнем теоретическом учиться вместе с Тимоти Куимпо из Университета Филиппин мы связали общепризнанный факт, что мелких животных больше (в океане больше бычков, чем китовых акул), с тем, что большие популяции дают начало новым видам - ​​процесс называется видообразованием - с большей скоростью. Следовательно, некоторые виды животных будут эволюционировать в сторону более крупных размеров тела (следуя правилу Коупа), но оставшиеся мелкие виды будут намного быстрее размножаться в новые мелкие виды и, следовательно, держать большинство видов животных небольшими.

Стоит также отметить, что «законы» и «правила» в биологии обычно мягче чем законы физики, к которым нет исключений. Исключения из правила Коупа, безусловно, встречаются, поскольку преимущества, связанные с большими размерами тела, зависят от экологических или анатомических условий. За примерранние линии птиц в мезозое не увеличивались в размерах; летать тяжелее с большим телом. Североамериканские пресноводные рыбы даже снизилась по размеру в ходе эволюции, возможно, из-за их вторжения в меньшие водоемы.

Другая экологическая ситуация, которая способствует уменьшению размеров тела, - это массовое вымирание. Например, считается, что массовое вымирание в конце мела было вызвано воздействием метеорита 66 миллион лет назад, которое затемнило небо, охладило атмосферу и нарушило экологический баланс на Земле. Событие уничтожило динозавров, живущих на суше, и, за исключением нескольких хладнокровных крокодилов и черепах, ни одно наземное животное размером не более килограмма 25 не выжило.

Более раннее массовое вымирание произошло в конце пермской эпохи 250 миллион лет назад и уничтожило рекордный процент видов животных на Земле - по оценкам, 95 процентов морских видов исчезло после массовых извержений вулканов, радикально изменивших атмосферу планеты. Ранний триас, сразу после массового вымирания, был странно скучным, когда дело дошло до биоразнообразия. Ушли в прошлое земли пермских рептилий, которые выросли до размера коровы, а континенты были в основном заселены листрозаврами - собачьими рептилиями размером с собаку. Эта ликвидация крупных видов животных и выживание мелких и средних животных называется «Эффект лилипута».

К сожалению, изучение массовых вымираний в наши дни представляет не только научный интерес - мы живем в эпоху Хомо сапиенсмассовое вымирание. С тех пор, как наш вид покинул свои африканские корни, мы стали причиной вымирания других видов, сначала как охотников, а затем, после изобретения сельского хозяйства, путем массовых изменений окружающей среды. А с момента начала промышленной революции около 200 несколько лет назад мы меняли состав атмосферы планеты, сжигая большое количество ископаемого топлива. Это привело к глобальному изменению климата и еще больше изменило экологические условия для бесчисленных видов. Биологи до сих пор спорят, являются ли эти изменения такими же драматичными, как те, которые произошли во время предыдущих пяти больших массовых вымираний, - они, безусловно, весьма драматичны.

Чтобы отразить их серьезность, для текущей геологической эпохи было предложено название «антропоцен», «человеческий век». Мегафауна (животные весом более килограмма 25) пострадала везде Хомо сапиенс пошли: наши доисторические предки Вероятно сыграли ключевую роль в уничтожении гигантских наземных ленивцев Северной Америки и вомбатов размером с лошадь в Австралии. И сегодня продолжающаяся охота и антропогенная модификация окружающей среды продолжают оказывать давление, ориентируясь преимущественно на крупных животных, а не на мелких. Особенно драматическим примером этой тенденции является гибель морской коровы Стеллера, гигантского родственника дюгоня, ранее находившегося дома в арктической Атлантике; морская корова была обнаружена в 1741 и вымерла только в течение 27 лет.Aeon counter - не удалять

Об авторе

Клаус М. Штифель является автором, нейробиологом и научным сотрудником Научно-исследовательского института NeuroLinx. Он является автором Камера и мозг: чему может научить фотограф (2016). Он живет на Филиппинах.

Эта статья была первоначально опубликована в геологический период и был переиздан в Creative Commons.

Книги по этой теме

{amazonWS: searchindex = Книги; ключевые слова = Клаус М Штифель; maxresults = 3}

enafarZH-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

Следуйте за InnerSelf

facebook-значокTwitter-значокНовости-значок

Получить последнее по электронной почте

{Emailcloak = выкл}

ВНУТРЕННИЕ ГОЛОСЫ

В поисках более осмысленной и целеустремленной жизни
В поисках более осмысленной и целеустремленной жизни
by Фрэнк Паскиути, доктор философии
Привет! Они играют нашу песню
Привет! Они играют нашу песню
by Мари Т. Рассел, Внутренний

САМОЕ ЧИТАЕМОЕ

Как воспоминания формируются и извлекаются мозгом
Как воспоминания формируются и извлекаются мозгом
by Бенджамин Дж. Гриффитс и Саймон Ханслмайр
Кокосовая вода хороша для вас?
Кокосовая вода хороша для вас?
by Александра Хансен
3 Причины у вас болит шея
3 Причины у вас болит шея
by Кристиан Ворсфолд