Piccolo sembra davvero essere bello in termini evolutivi. I più grandi dinosauri, pterosauri e mammiferi possono sembrare impressionanti, ma questi giganti sono ampiamente superati in numero da batteri microscopici, alghe e funghi unicellulari. Anche i piccoli organismi sono antichi e incredibilmente resistenti.
Le prime prove di organismi unicellulari risalgono a circa 3,8 miliardi di anni fa, subito dopo che la Terra appena formata si era raffreddata abbastanza da consentire l’emergere della vita organica. Gli animali multicellulari si sono evoluti meno di un miliardo di anni fa, mentre animali più grandi e complessi sono comparsi poco più di mezzo miliardo di anni fa. Per gran parte della storia della Terra, il pianeta è stato dominato da organismi non più grandi del diametro di un singolo capello umano.
Gli animali di grandi dimensioni tendono a impiegare più tempo per crescere e raggiungere la maturità, quindi si riproducono più lentamente. Mentre i topi hanno un tempo di generazione breve (il tempo impiegato da un neonato per crescere e partorire) di circa 12 settimane, gli elefanti impiegano circa 25 anni.
Le specie di grandi dimensioni tendono ad evolversi più lentamente e potrebbero essere meno capaci di far fronte ai cambiamenti a lungo termine nell’ambiente fisico e biologico. Anche gli organismi più grandi tendono a comportarsi peggio durante gli eventi di estinzione di massa. Niente di più grande di un gatto domestico è sopravvissuto all'impatto dell'asteroide che spazzò via i dinosauri 66 milioni di anni fa.
Essere molto grandi richiede molta più specializzazione e una riproduzione più lenta, ed entrambe riducono le possibilità di sopravvivere agli sconvolgimenti ambientali. Ad esempio, i vertebrati più grandi necessitano di ossa sproporzionatamente più spesse e muscoli più grandi. Un toporagno delle dimensioni di un elefante si romperebbe rapidamente le gambe se provasse a camminare.
Quindi non sorprende che molti gruppi di animali sembrino originari di dimensioni relativamente piccole, e che i primi rappresentanti ramificati siano in genere piuttosto piccoli. I gruppi fratelli degli insetti alati includono i minuscoli collemboli (per lo più inferiori a 6 mm), mentre i microscopici tardigradi o "orsi acquatici" sono il gruppo gemello degli artropodi (che includono ragni e crostacei) e dei vermi vellutati.
Anche i primi mammiferi e alcuni dei primi dinosauri (come l'Eoraptor, lungo meno di due metri) erano relativamente piccoli rispetto ai loro cugini successivi, spesso giganteschi.
Ci sono molti vantaggi nell’essere più grandi. Le dimensioni maggiori possono rendere più semplice sfuggire ai predatori (gli elefanti e le balene hanno pochi nemici oltre agli umani), cacciare le prede, sconfiggere i rivali e sopportare difficoltà temporanee.
Gli organismi più grandi tendono anche a conservare meglio il calore (a causa della loro superficie relativamente più piccola) e ad avere un maggiore potenziale di intelligenza.
Ma gli scienziati ritengono che esista un limite superiore alla dimensione delle cellule. I meccanismi della divisione cellulare si verificano a dimensioni molto piccole e molto grandi.
Tutti gli esseri viventi devono inoltre confrontarsi con un vincolo fisico universale notato da Galileo Galilei. Le cellule più grandi tendono ad avere una superficie inferiore per unità di volume. Ciò significa che il movimento naturale (diffusione) di molecole di gas, sostanze nutritive e rifiuti all'interno e all'esterno della cellula non è sufficiente per far funzionare le cose senza un sistema di trasporto. Queste molecole devono viaggiare ancora più lontano nelle cellule più grandi.
Quindi costruire un organismo più grande implica due cose. Innanzitutto, raggruppando molte celle in modo che possano lavorare insieme. In secondo luogo, rendere diverse cellule specializzate per compiti diversi, tra cui il supporto strutturale, la digestione del cibo e lo spostamento di cose come ossigeno e CO2 in giro.
L'alternativa è diventare piatti o filiformi (come i vermi di crine) oppure sottili e piatti (come i platelminti). Questi animali non necessitano di un sistema di trasporto interno perché nessuna delle loro cellule (o il loro contenuto) è lontana dall'aria o dall'acqua circostante.
Il paleontologo Edward Cope (1840–1897) propose che gli individui di tutti i lignaggi tendano ad aumentare di dimensioni nel corso del tempo evolutivo. Anche se questo è vero in senso statistico, ci sono molte eccezioni e gli eventi di estinzione di massa spesso riportano le cose all'estremità più piccola dello spettro.
Tracciate la distribuzione delle dimensioni per quasi tutti i principali gruppi di animali e troverete un’inclinazione sorprendentemente positiva:la maggior parte delle specie è molto più vicina alla taglia più piccola che a quella più grande all’interno del gruppo genitore, e ci sono relativamente poche specie grandi. Ad esempio, esistono più specie di insetti (circa 5 milioni) di tutti gli altri gruppi di animali messi insieme, il che li rende probabilmente il gruppo animale di maggior successo sulla Terra.
La maggior parte degli insetti sono coleotteri, con una lunghezza media del corpo intorno ai 6 mm. Giganti come gli scarabei Ercole (lunghi 17 cm) e gli scarabei elefante (lunghi 13 cm) sono estremamente rari.
Le dimensioni ridotte consentono agli animali di vivere in una maggiore diversità di nicchie e di suddividere le risorse in modo più fine, concentrando più specie e individui nello stesso spazio abitativo. Gli insetti sono maestri di questa strategia.
I miti erediteranno la Terra e oltre
Nonostante la tendenza degli organismi ad evolversi verso dimensioni più grandi, gli organismi più semplici e più piccoli hanno ancora molte abilità incredibili che mancano agli organismi più grandi.
Molti di questi minuscoli "estremofili" possono sopravvivere in ambienti che spazzano via la maggior parte delle altre forme di vita.
Alcuni archaea (organismi unicellulari senza nuclei) possono resistere a temperature superiori a 200°C intorno alle sorgenti marine profonde, mentre altre specie possono prosperare in acque ad alta concentrazione salina, acida e alcalina. Allo stesso modo, i minuscoli animali tardigradi possono resistere a temperature comprese tra 150°C e -200°C, al vuoto dello spazio, all'essiccazione per decenni e a dosi di radiazioni 1.000 volte superiori a quelle necessarie per uccidere un essere umano.
Esistono persino minuscoli vermi nematodi in grado di vivere sotto due miglia di solida roccia.
Alcuni scienziati pensano che i microbi potrebbero sopravvivere ai viaggi interplanetari all’interno dei meteoriti. Gli scienziati ritengono inoltre che qualsiasi forma di vita che troviamo altrove nel sistema solare potrebbe avere un'origine comune con la vita sulla Terra, iniziando in piccolo.
Fornito da The Conversation
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