Znajdź zawartość

Jak szybko makroewolucja zmienia ssaki? Okazuje się, że po 24 mln pokoleń zwierzę wielkości myszy osiągnęłoby rozmiary słonia. Królik mógłby mu dorównać szybciej, bo po 10 mln pokoleń (PNAS). Zespół dr Alistaira Evansa z Monash University zauważył, że tempo zmniejszania jest o wiele większe od tempa powiększania. Potrzeba bowiem jedynie 100.000 pokoleń, aby zaszła duża zmiana prowadząca do skarłowacenia. Naukowcy przyglądali się 28 grupom zwierząt z różnych kontynentów i basenów oceanicznych, które zamieszkiwały Ziemię w ciągu 70 mln lat (pod uwagę wzięto 20 okresów). Znalazły się wśród nich słonie, naczelne i walenie. Zmiany wielkości śledzono raczej w skali pokoleń niż lat. Pozwoliło to na dokonywanie sensownych porównań między gatunkami o różnej długości życia. Okazało się, że zmiany wielkości waleni zachodzą 2-krotnie szybciej niż zmiany wielkości ssaków lądowych. To prawdopodobnie dlatego, że łatwiej być dużym w wodzie [wyporność ogranicza modyfikacje budowy przy wzroście masy] - wyjaśnia dr Erich Fitzgerald z Muzeum Wiktorii. Dwudziestoosobowy zespół biologów i paleontologów wyliczał maksymalny wskaźnik wzrostu dla kladu, który oznaczał maksymalne tempo ewolucji danej cechy w obrębie jakiejś grupy zwierząt. W ten sposób ustalono, że do 100-, 1000- i 5000-krotnego wzrostu masy ssaka lądowego potrzeba, odpowiednio, minimum 1,6, 5,1 i 10 mln pokoleń. W przypadku waleni wartości te były mniejsze i wynosiły, odpowiednio, 1,1, 3 i 5 mln pokoleń. I tak po 30 mln lat (5 mln pokoleń) waleń ważący początkowo 25 kg mógłby ostatecznie osiągnąć masę 190 ton - tyle waży płetwal błękitny. Evans podkreśla, że zaskoczyło go, że zmniejszenie rozmiarów ciała zachodzi ponad 10-krotnie szybciej niż powiększanie. Wiele miniaturowych zwierząt, np. mamut karłowaty, żyło na wyspach, co pozwala wyjaśnić ograniczenie gabarytów. Kiedy stajesz się mniejszy, potrzebujesz mniej pożywienia i możesz się szybciej rozmnażać, co jest sporą zaletą na małych wyspach. Aby określić wymiary danego zwierzęcia, akademicy wykorzystali zęby, czaszki oraz kości kończyn i porównywali je z częściami ciała współczesnych gatunków. Co ciekawe, stwierdzono, że niemal wszystkie ssaki są teraz mniejsze niż w czasie ostatnich zlodowaceń. Być może dlatego, że największe zwierzęta zostały wybite albo przez to, że jest cieplej, większe rozmiary przestały być już tak korzystne. Od reguły istnieje jednak pewien wyjątek - płetwal błękitny. On nadal staje się coraz większy. Niewykluczone, że przyczyną są prądy morskie, które zwiększają liczebność kryli wokół Antarktydy. Przyszłość płetwali wydaje się jednak niepewna, ponieważ nadmierne odławianie ryb może zagrozić ich źródłom pokarmu. Jeśli tak, do osiągnięcia ich maksymalnych rozmiarów dojdzie jeszcze za naszego życia - dodaje Fitzgerald.

Ze względu na rosnącą liczbę osób otyłych standardowa (i taka sama) dawka antybiotyku dla wszystkich dorosłych może się nie sprawdzić. W ten sposób nie uda się zwalczyć infekcji, nasili się również problem lekooporności – przekonują lekarze z Grecji i USA, których artykuł ukazał się na łamach prestiżowego pisma The Lancet. Specjaliści uważają, że lekarzy pierwszego kontaktu należy poinstruować, jak i kiedy zmieniać dawkowanie, bo metoda wszystkim po równo jest już przestarzała. Sceptycy argumentują, że teoria wydaje się interesująca, może się jednak okazać zbyt kosztowna, ponieważ firmy farmaceutyczne musiałyby zwiększyć wachlarz dostępnych wariantów leków. Doktorzy Matthew E. Falagas i Drosos E. Karageorgopoulos powołują się na postępy w dziedzinie farmakogenomiki i farmakoproteomiki, które stworzyły niepowtarzalną szansę na dostosowanie terapii do cech i potrzeb jednostki. Wzięcie pod uwagę rozmiarów ciała pacjenta jest istotne dla optymalizacji leczenia w ramach takich specjalności, jak onkologia, hematologia, anestezjologia, pediatria czy intensywna terapia. Oprócz gabarytów na stężenie antybiotyku w organizmie może również wpływać rozmieszczenie tkanki tłuszczowej. Tymczasem interniści mogą podczas leczenia dorosłych manipulować jedynie liczbą tabletek/ilością zawiesiny i doborem preparatu z określonym stężeniem substancji czynnej. W ten sposób otyli dostają za małą dawkę i długo chodzą z chorobą (muszą się też zmagać z wizją antybiotykooporności), a pacjentom szczupłym aplikuje się za wysoką dozę, przez co mogą doświadczać silniejszych efektów ubocznych. Profesor Hugh Pennington, specjalista od antybiotyków z Uniwersytetu w Aberdeen, dodaje, że antybiotyki będą się różnić pod względem tego, jak rozmiar (waga i wzrost) zmieni ich skuteczność. Ale studiowanie tak sformułowanego zagadnienia nie jest łatwe.

Za olbrzymie rozmiary wielkoraków (Eurypterids), które sięgały niemal 3 metrów, odpowiadały nie tylko czynniki środowiskowe, ale i bezwzględna walka o pożywienie z rybami pancernymi (Placodermi). James Lamsdell i dr Simon Braddy z Uniwersytetu Bristolskiego wyjaśniają, że prawdziwe są obie teorie dotyczące ewolucji wielkoraków: teoria Romera z lat 30. ubiegłego wieku, która wspominała o rywalizacji z pierwszymi kręgowcami i późniejsza, powołująca się na czynniki środowiskowe, w tym wyższe stężenie tlenu w atmosferze. Najnowsze badania pokazują, że jedna z linii ewolucyjnych Eurypterids stopniowo powiększała swoje gabaryty, współzawodnicząc z plakodermami, a druga – pełzająca i żerująca na dnie morskim – wykorzystując korzystne dla siebie zmiany klimatu. Wcześniejsze studia traktowały wielkoraki, największe stawonogi świata, jak monolit. Teorii nie testowano też statystycznie, przez co paleobiolodzy przeoczyli fakt, że na poszczególne grupy wpływały różne presje ewolucyjne. Brytyjczycy porównali rozmiary i liczbę gatunków wielkoraków oraz wczesnych ryb. Odkryliśmy, że ewolucja dwóch głównych linii wielkoraków była całkiem inna. Duże drapieżne stawonogi stawały się coraz większe, ale ich różnorodność spadała w miarę rozpowszechniania się plakoderm. W tym czasie inne formy Eurypterids, które początkowo były małymi padlinożercami, osiągnęły swoje imponujące rozmiary później, kiedy to samo udało się wielu kręgowcom – podkreśla Lamsdell. Wyginięcie gigantycznych wielkoraków zbiegło się w czasie z pojawieniem się 400 mln lat temu dużych ryb pancernych. Lamsdell i Braddy wykazali, że przed "debiutem" plakoderm na scenie życia w skamielinach występuje wzrost ich różnorodności, zaś potem – przed ostatecznym wyginięciem 370 mln lat temu - następuje nagły spadek, któremu towarzyszy skok gabarytów. To sugeruje, że była to próba rywalizacji z pierwszymi kręgowcami. Niestety, nieudana. Padlinożerne wielkoraki uniknęły współzawodnictwa z kręgowcami, dlatego przeżyły ryby pancerne. One również stały się bardzo masywne (dorastały nawet do 2 m), ale stało się to nie wcześniej niż 300 mln lat temu, gdy musiały sobie jakoś poradzić z warunkami życia w mniej zasolonej wodzie. W takiej sytuacji duzi lepiej regulują skład krwi, stąd wprowadzone rozwiązanie. Ta linia wielkoraków zniknęła razem z wieloma innymi zwierzętami dopiero podczas wymierania permskiego.

W przypadku samców nie zawsze większe jest lepsze. Często duże osobniki czerpią korzyści ze swoich dużych gabarytów, ponieważ wygrywają więcej walk o samice czy terytorium. Zespół biologa ewolucyjnego Charlesa Foxa z University of Kentucky uważa jednak, że czasem mali odnoszą zwycięstwo nad olbrzymami. Mniejsze samce prawdopodobnie lepiej latają, ponieważ łatwiej nawigują czy wznoszą się w powietrze. Badacze zajęli się przypadkiem chrząszczy z podrodziny strąkowcowatych Stator limbatus. Wyhodowano 8 populacji owadów: przedstawiciele jednych byli duzi, innych mali. Następnie biolodzy pozwolili poruszać się samcom wolno. Na drugim końcu udostępnionego pomieszczenia znajdowały się samice. Mniejsze chrząszcze szybciej wzbijały się w powietrze i prędzej lądowały koło samic niż większe okazy. To pozwalało im spółkować szybciej i częściej. Artykuł Foxa i jego współpracowników ukazał się w internetowym wydaniu pisma Biology Letters. Podobne zjawisko można zaobserwować wśród ptaków siewkowych, które współzawodniczą w akrobatycznych lotach. Drobniejsze samce wypadają lepiej, ponieważ podczas pokazów potrafią sprawniej zakręcać. Odkrycie zespołu biologów pozwala wyjaśnić, dlaczego samce większości owadów są mniejsze od samic. Minichrząszcze funkcjonują też lepiej w niskich temperaturach. Prawdopodobnie z powodu niskiej wagi mniejsze osobniki szybciej się rozgrzewają i prędzej rozpoczynają lot w kierunku samicy. Może być też tak, że w chłodzie mięśniom dużych okazów trudniej dźwignąć w górę dodatkowe gramy...