کوچک بودن هم بد نیست!
به گزارش خبرگزاری سیمارتیکل، از دید تکاملی «کوچک» زیبا است. بزرگ ترین دایناسورها، پتروسورها و پستانداران شاید شگفت انگیز به نظر برسند، اما تعداد این جانوران غول پیکر بسیار کمتر از باکتری های میکروسکوپی، جلبک های تک سلولی و قارچ ها است. این موجودات زنده کوچک بسیار باستانی و انعطاف پذیر هستند.
اولین شواهد ظهور موجودات زنده ی تک سلولی به حدود 3٫8 میلیارد سال پیش، در فاصله ی اندکی پس از شکل گیری زمین بازمی گردد. در آن زمان زمین به اندازه ی کافی برای ظهور حیات زیستی سرد شده بود. حیوانات چند سلولی در فاصله ی کمتر از یک میلیارد سال گسترش یافتند و پس از نیم میلیارد سال حیوانات بزرگ تر و پیچیده تر پدید آمدند. سیاره زمین در بخش زیادی از تاریخش، مملو از موجودات زنده ای بود که قطر آن ها از تار موی انسان بیشتر نبود.
حیوانات بزرگ معمولا زمان بیشتری را برای رشد و بلوغ نیاز دارند، بنابراین تولیدمثلشان آهسته تر است. بااینکه زمان تولید برای موش ها (مدت زمان لازم برای رشد یک نوزاد و زایمان آن) به 12 هفته می رسد، این بازه برای فیل ها 25 سال است.
مجموعه باکتری ها
گونه های بزرگ تر معمولا با سرعت آهسته تری به تکامل می رسند و قدرت سازگاری آن ها با تغییرات بلندمدت فیزیکی و محیط زیست کمتر است. همچنین موجودات بزرگ تر در رویدادهای انقراض جمعی، وداع سخت تری را تجربه خواهند کرد. در برخورد سیارکی که حدود 66 میلیون سال پیش به محو دایناسورها انجامید، حیواناتی که ابعادشان از یک گربه اهلی بزرگ تر بود، جان سالم به در نبردند.
هرچقدر ابعاد جانوری بزرگ تر باشد به سرعت تولیدمثل آهسته تر و ویژه سازی بیشتر نیاز دارد و هردوی این ها می توانند احتمال بقا در تحولات محیطی را کاهش دهند. برای مثال، مهره داران بزرگ تر به استخوان های ضخیم تر و ماهیچه های بزرگ تر نیاز دارند. اگر موش به ابعاد فیل برسد و سعی کند راه برود، به سرعت استخوان هایش شکسته خواهند شد.
بنابراین عجیب نیست که بسیاری از گروه های جانوری و اولین شاخه های آن ها ابعاد کوچکی داشتند. گروه های خواهر حشرات بالدار، حشره دم فنری کوچک (اغلب کمتر از 66 میلی متر) هستند، در حالی که تاردیگریدهای میکروسکوپی یا «خرس های آبی» گروه خواهر بندپایان (شامل عنکبوت ها و سخت پوستان) و کرم های مخملی به شمار می روند.
اولین پستاندارها و برخی از اولین دایناسورها مثل ایوراپتور که کمتر از دو متر طول داشت، در مقایسه با همتایان غول پیکر نسل های بعدی خود نسبتا کوچک بودند.
مزایای غول پیکرها
مزایای زیادی برای حیوانات غول پیکر وجود دارند. ابعاد بزرگ تر باعث می شود این حیوانات راحت تر از شکارچیان بگریزند. برای مثال فیل ها و نهنگ ها نسبت به انسان ها دشمنان کمتری دارند. همچنین این حیوانات می توانند راحت تر شکار کنند و از مشکلات موقتی راحت تر از رقبای خود بگریزند. موجودات زنده ی بزرگ تر همچنین در حفظ گرما عملکرد بهتری دارند و از هوش بیشتری برخوردارند.
با این حال دانشمندان بر این باورند که حد بالایی برای اندازه ی سلول ها وجود دارد. مکانیک تقسیم سلولی در ابعاد بسیار کوچک و بسیار بزرگ شکسته می شود. تمام موجودات زنده باید با محدودیت های فیزیکی جهان مقابله کنند. سلول های بزرگ تر مساحت سطح کمتری به ازای هر واحد حجمی دارند. این یعنی حرکت طبیعی مولکول های گاز، مواد مغذی و ضایعات، درون و بیرون سلول بدون یک سیستم انتقال کافی نیست. این مولکول ها همچنین باید مسافت بیشتری را در سلول های بزرگ تر بپیمایند.
سلول واحد برای نسبت مساحت سطح (SA) به حجم (V)
در نتیجه رسیدن یک موجود زنده به ابعاد بزرگ تر دو نکته ی مهم را دربر دارد. در درجه ی اول گروه بندی تعداد زیادی از سلول ها تا بتوانند با یکدیگر کار کنند؛ و در درجه ی دوم، ساخت سلول های مختلف مخصوص وظایف متفاوت مثل پشتیبانی ساختاری، هضم غذا و حرکت مولکول هایی مثل اکسیژن و کربن دی اکسید به محیط اطراف.
راه حل جایگزین تبدیل شدن به موجودی تخت یا نخ مانند (مثل کرم های یال اسبی) یا موجودی تخت و باریک مثل کرم های پهن است. این جانوران نیازی به سیستم انتقال داخلی ندارند، زیرا هیچ کدام از سلول هایشان یا محتوای آن ها از هوای اطراف یا آب دور نیستند.
ادوارد کوپ، دیرینه شناس (1897-1840)، نشان داد که در تمام تبارها، تمایل گونه ها به افزایش اندازه در یک دوره ی تکاملی است. با اینکه این دیدگاه از نظر آماری صحیح است، استثناهایی هم وجود دارد و اغلب اوقات رویدادهای انقراض جمعی می توانند باعث کوچک تر شدن موجودات در انتهای طیف شوند.
کرم پهن فرش ایرانی
با ترسیم توزیع اندازه برای تقریبا تمام گروه های اصلی جانوران، به یک الگوی اریب مثبت می رسیم: اغلب گونه ها به کوچک ترین ابعاد در یک گروه مشخص نزدیک هستند و تعداد اندکی گونه های بزرگ دیده می شوند. برای مثال، تعداد گونه های حشرات نسبت به تمام گونه های جانوری بیشتر است (حدود 5 میلیون گونه) و به همین دلیل حشره ها موفق ترین گروه های جانوری روی زمین به شمار می روند.
اغلب حشره ها به گروه سوسک ها تعلق دارند که طول میانگین بدن آن ها 6 میلی متر است. حشره های غول پیکری مثل سوسک هرکول (طول 17 سانتی متر) و سوسک فیلی (طول 13 سانتی متر) بسیار کمیاب هستند. جانوران در ابعاد کوچک می توانند به گوناگونی بیشتری برسند، منابع غذایی را بهتر تقسیم کنند و در یک زیستگاه تعداد بیشتری از آن ها زندگی کنند. حشره ها در این استراتژی مهارت دارند.
سوسک فیلی در آمریکای مرکزی
متواضع زمین را به ارث خواهد برد
با وجود تمایل موجودات زنده به تکامل به ابعاد بزرگ تر، ساده ترین و کوچک ترین موجودات زنده دارای توانایی های خارق العاده ای هستند که بسیاری از موجودات بزرگ تر از آن ها محروم اند. بسیاری از گونه های شدیددوست کوچک (اکستریموفیل) می توانند از محیط هایی جان سالم به در ببرند که دیگر موجودات از آن ها زنده بیرون نمی آیند.
برخی آرکی ها (موجودات تک سلولی بدون هسته) می توانند در برابر دماهای بیش از 200 درجه ی سانتی گراد در اطراف مجراهای اعماق دریا جان سالم به در ببرند. همچنین گونه های دیگر می توانند در آب های شور، تراکم آلکالین و اسید زنده بمانند. به طور مشابهی جانوران کوچک موسوم به تاردیگرید می توانند در برابر دماهای بین 150 تا منفی 200 درجه ی سانتی گراد، خلا فضا، محیط خشک و 1000 برابر پرتوهایی که می توانند برای انسان کشنده باشند، دوام بیاورند.
همچنین کرم های لوله ای می توانند در عمق بیش از 3 کیلومتری از یک صخره ی سنگی زنده بمانند. به باور برخی دانشمندان، میکروب ها می توانند از سفرهای میان سیاره ای داخل شهاب سنگ ها جان سالم به در ببرند. آن ها تصور می کنند هر گونه حیاتی که در منظومه ی شمسی پیدا کنیم، احتمالا ریشه ی مشترکی با حیات روی زمین دارد و از ابعاد کوچک آغاز شده است.
منبع: SCIENCE ALERT
227227
آیا شما به دنبال کسب اطلاعات بیشتر در مورد "کوچک بودن هم بد نیست!" هستید؟ با کلیک بر روی پزشکی، ممکن است در این موضوع، مطالب مرتبط دیگری هم وجود داشته باشد. برای کشف آن ها، به دنبال دسته بندی های مرتبط بگردید. همچنین، ممکن است در این دسته بندی، سریال ها، فیلم ها، کتاب ها و مقالات مفیدی نیز برای شما قرار داشته باشند. بنابراین، همین حالا برای کشف دنیای جذاب و گسترده ی محتواهای مرتبط با "کوچک بودن هم بد نیست!"، کلیک کنید.