Вчені спантеличені новим відкриттям «розміру життя» біомаси нашої планети

Нове дослідження Університету Британської Колумбії (UBC) виявило, що життя буває різного розміру, але деякі розміри популярніші за інші. 

У першому дослідженні такого роду, опублікованому сьогодні (29 березня) в PLOS ONE, доктор Іден Теква, який проводив дослідження як постдокторант кафедри зоології UBC, досліджував розміри тіла всіх живих організмів Землі та виявив несподіване візерунок. Всупереч тому, що можуть пояснити сучасні теорії, біомаса нашої планети — матеріал, з якого складаються всі живі організми — зосереджена в організмах на обох кінцях спектра розмірів.

«Найменші та найбільші організми значно переважають усі інші організми», — сказав д-р Теква,  провідний автор книги «Розмір життя», а нині науковий співробітник факультету біології Університету Макгілла. «Це здається новою закономірністю, що виникає, і її потрібно пояснити, і зараз у нас немає теорій, як це пояснити. Сучасні теорії передбачають, що біомаса розподілятиметься рівномірно по всіх розмірах тіла».

Ці результати не тільки ставлять під сумнів наше розуміння розподілу життя, але й мають важливе значення для прогнозування наслідків зміни клімату. «Розмір тіла визначає багато глобальних процесів, а також локальних процесів, у тому числі швидкість поглинання вуглецю та те, як на функціонування та стабільність екосистем може вплинути склад живих істот», — сказав доктор Теква. «Нам потрібно подумати про те, як зміниться розподіл біомаси за розміром тіла під впливом навколишнього середовища».

«Життя постійно вражає нас, включно з неймовірним діапазоном розмірів», — каже старший автор, доктор Малін Пінскі, доцент кафедри екології, еволюції та природних ресурсів Ратгерського університету. «Якби найменший мікроб був розміром з крапку в кінці цього речення, то найбільший живий організм, секвоя, був би розміром з Панамський канал».

Щоб отримати результати, доктор Теква витратив п’ять років на збирання та аналіз даних про розміри та біомасу всіх типів живих організмів на планеті — від крихітних одноклітинних організмів, таких як ґрунтові археї та бактерії, до великих організмів, таких як сині кити та секвоя. . Вони виявили, що перевага великих і малих організмів характерна для всіх типів видів і була більш вираженою в наземних організмах, ніж у морських середовищах. Цікаво, що максимальний розмір тіла досягав однакових верхніх меж для багатьох видів і середовищ.

«Найбільші розміри тіла зустрічаються у кількох груп видів, і всі їхні максимальні розміри тіла знаходяться у відносно вузькому діапазоні», — зазначив доктор Теква. «Дерева, трави, підземні гриби, мангрові зарості, корали, риби та морські ссавці мають однакові максимальні розміри тіла. Це може свідчити про те, що існує універсальна верхня межа розміру через екологічні, еволюційні чи біофізичні обмеження».

Доктор Теква також зміг розкрити деякі інтригуючі подробиці про розподіл життя в різних екосистемах. «Хоча корали зустрічаються лише в невеликій частині океану, виявилося, що вони мають приблизно таку ж біомасу, як і всі риби в океані», — сказав д-р Теква. «Це ілюструє, наскільки важливий баланс біомаси в океанах. Корали підтримують велику різноманітність риб, тому справді цікаво, що ці два організми мають майже однакову біомасу».

Що стосується людей, ми вже знаємо, що ми маємо відносно невелику біомасу, але наш розмір серед усіх живих істот розкриває наше місце в глобальному біомі. «Ми належимо до діапазону розмірів, який включає найбільшу біомасу, яка є відносно великим розміром тіла», — сказав доктор Теква. 

Доктор Теква додав, що їхні висновки допоможуть у майбутніх дослідженнях еволюції середовища Землі. «Це дає нам змогу рухатися вперед, оскільки встановлює базову лінію поточного стану, яка вже включає вплив людини», — сказали вони. «Наприклад, біомаса риби становить, ймовірно, половину того, що було до появи людини, але стає все важче й важче вивести ці закономірності, коли ми повертаємося далі в геологічний час. Це справді важливі емпіричні дослідження. Ми маємо велике значення для людей і суспільства, коли ми розв’яжемо проблеми сталого розвитку, і глобальні екологічні оцінки повинні бути невід’ємною частиною ініціатив сталого розвитку».