Τα ζώα της θάλασσας γίνονται όλο και μεγαλύτερα

Στα τέλη του 19ου αιώνα, ο ξακουστός αμερικανός παλαιοντολόγος Έντουαρντ Κόουπ διατύπωσε την υπόθεση ότι το σωματικό μέγεθος των ζώων αυξάνεται στην πορεία της εξέλιξης. Μεγάλη μελέτη που δημοσιεύεται στο Science επιβεβαιώνει τώρα τη θεωρία, τουλάχιστον για τα ζώα της θάλασσας.

To συμπέρασμα που προκύπτει από την έρευνα είναι ότι το μεγάλο σωματικό μέγεθος προσφέρει πλεονεκτήματα, όπως η σύλληψη μεγαλύτερης λείας και η ταχύτερη κολύμβηση.

Προηγούμενες μελέτες για τον «κανόνα του Κόουπ» είχαν δώσει αντιφατικά αποτελέσματα, επισημαίνουν οι συντάκτες της νέας δημοσίευσης στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ.

Τα κοράλλια και οι δεινόσαυροι, για παράδειγμα, υπακούν στον κανόνα του Κόουπ, ενώ τα πτηνά και τα έντομα όχι. Ως αποτέλεσμα, αρκετοί ερευνητές έχουν εκφράσει αμφιβολίες για το εάν ο κανόνας είναι πραγματικό εξελικτικό φαινόμενο.

«Γνωρίζουμε εδώ και καιρό ότι ότι οι μεγαλύτεροι σύγχρονοι οργανισμοί είναι μεγαλύτεροι από τους μεγαλύτερους οργανισμούς που έζησαν στις απαρχές της ζωής ή όταν τα ζώα πρωτοεμφανίστηκαν» λέει ο παλαιοβιολόγος Τζόναθαν Πέιν, επικεφαλής της μελέτης.

Το μέγιστο μέγεθος των ζώων είναι μάλλον προφανές ότι μεγάλωσε: το μεγαλύτερο ζώο που έζησε ποτέ στη γη, σημαντικά μεγαλύτερο από τους δεινόσαυρους, είναι η γαλάζια φάλαινα που φτάνει σε μήκος τα 30 μέτρα. 

Αυτό που παρέμενε ασαφές, όμως, ήταν το εάν μεγάλωσε και το μέσο σωματικό μέγεθος των ζώων. 

Η νέα μελέτη, η μεγαλύτερη που έχει πραγματοποιηθεί ως σήμερα για τον κανόνα του Κόουπ, πηγαίνει πίσω μέχρι τα πρώτα ζώα που εμφανίζονται στο αρχείο των απολιθωμάτων. Εξετάζει συνολικά 17.2087 ομάδες θαλάσσιων ζώων που έζησαν τα τελευταία 542 εκατομμύρια χρόνια.

Η ανάλυση αποκάλυψε ότι το μέγεθος του μέσου θαλάσσιου ζώου αυξήθηκε κατά 150 φορές σε διάστημα μισού δισεκατομμυρίου ετών.

Οι ομάδες ζώων που εξετάστηκαν καλύπτουν πέντε βασικά φύλα του ζωικού βασιλείου: τα χορδωτά, όπως τα ψάρια, οι θαλάσσιοι δεινόσαυροι και τα θαλάσσια θηλαστικά· τα μαλάκια όπως τα καλαμάρια και τα θαλάσσια σαλιγκάρια· τα εχινόδερμα όπως οι αχινοί και οι αστερίες· και τα βραχιονόποδα, ζώα που μοιάζουν με δίθυρα μαλάκια αλλά δεν είναι.

Σε όλες αυτές τις ομάδες, το μέσο σωματικό μέγεθος βρέθηκε να αυξάνεται στην πορεία του εξελικτικού χρόνου. Γιατί όμως συμβαίνει αυτό;

Μια πιθανή εξήγηση είναι ότι πρόκειται για το φαινόμενο της εξελικτικής παρέκκλισης, κατά την οποία τα χαρακτηριστικά ενός ζώου αλλάζουν με τυχαίο τρόπο που δεν επηρεάζει την πιθανότητα επιβίωσης, και επομένως δεν ελέγχεται από τη φυσική επιλογή. Ωστόσο τα μαθηματικά μοντέλα που χρησιμοποιήθηκαν στη μελέτη διαψεύδουν αυτό το σενάριο.

Το πιθανότερο είναι ότι το μεγάλο μέγεθος προσφέρει εξελικτικό πλεονέκτημα: τα ογκώδη ζώα τείνουν να έχουν πιο γρήγορο μεταβολισμό και να είναι πιο δραστήρια. Επιπλέον μπορούν να κολυμπούν ταχύτερα, αφού η αναλογία της μάζας προς την επιφάνειά τους είναι μεγαλύτερη και προσφέρει σχετική μείωση της αντίστασης του νερού. Επιπλέον, τα μεγάλα ζώα αμύνονονται καλύτερα, μπορούν να καταπίνουν μεγαλύτερη λεία και να σκάβουν τα ιζήματα πιο εύκολα.

Οι ερευνητές διευκρινίζουν πάντως ότι η αύξηση του μέσου σωματικού μεγέθους δεν σημαίνει ότι ένα οποιοδήποτε είδος έγινε απαραίτητα μεγαλύτερο στην πορεία του χρόνου.

Αυτό που συνέβη είναι ότι τα είδη που είχαν ήδη μεγάλο μέγεθος από την εμφάνισή τους επιβίωσαν και διαφοροποιήθηκαν σε νέα, ακόμα μεγαλύτερα είδη. Όπως δείχνει η μελέτη, στον κόσμο της θάλασσας το μέγεθος μετράει: οι μικρόσωμοι έχουν μικρότερες προοπτικές επιβίωσης.

Τα ευρήματα της ανάλυσης πιθανότατα θα προσέφεραν ανακούφιση στον Έντουαρντ Κόουπ, του οποίου η φήμη είχε αμαυρωθεί λόγω ενός διάσημου λάθους: το 1868, δημοσίευσε μια περιγραφή του μακρυλαίμη δεινόσαυρου ελασμόσαυρου, με το κεφάλι τοποθετημένο εσφαλμένα στην άκρη της ουράς.

Σχεδόν ενάμισι αιώνα μετά, ο αμερικανός παλαιοντολόγος αποδεικνύεται τουλάχιστον ότι είχε  δίκιο σε μια άλλη θεωρία του.