Est-ce que plus grand est toujours mieux, ou le minuscule héritera-t-il de la Terre?

Environnement

Est-ce que plus grand est toujours mieux, ou le minuscule héritera-t-il de la Terre?Petit champion; un gobie du genre Eviota. Photo gracieuseté de Koichi Shibukawa

Alors que je plonge dans la baie d'Oslob au large de l'île de Cebu aux Philippines, je vois une petite ombre sur la surface du bloc de corail sphérique - un poisson minuscule, un gobie du genre Eviota, parmi les plus petits vertébrés existants, seulement un centimètre de long et moins de 1 / 10th de gramme léger. Il est environ un million de fois plus petit que moi, avec le même corps de vertébré de base: une moelle épinière, un crâne osseux, un cerveau, des reins et un foie. À l'exception des branchies et des poumons, le poisson minuscule et moi partageons des ensembles d'organes similaires, mais à une taille très différente.

Mais regarder les gobies n'est pas la raison pour laquelle je suis venu à Oslob. Je quitte le bloc de corail et nage vers le rivage à mesure que le soleil s'assombrit - non pas à cause des nuages, mais plutôt d'un poisson vraiment gigantesque nageant directement au-dessus de moi. C'est ce que j'avais espéré voir: un requin baleine, Rhincodon typus, le plus grand poisson vivant. Les grands adultes pèsent jusqu'à 34 tonnes, plus de 300 fois mon propre poids. La différence de poids entre le minuscule gobie et le requin-baleine est surprenante, sur huit ordres de grandeur. Certains animaux vraiment gigantesques peuplent la Terre.

Est-ce que plus grand est toujours mieux, ou le minuscule héritera-t-il de la Terre?Le requin baleine, le plus grand poisson vivant. Photo de l'auteur

Ces disparités massives dans la taille des animaux fascinent les biologistes depuis plus d'un siècle. Et il y a d'énormes avantages à être grand. Les gros animaux ont plus de facilité à éviter les prédateurs: certains des plus petits gobies ont un taux d'attrition des prédateurs supérieur à 6 pour cent par jour (!), tandis que les requins baleines vivent pendant des décennies et ont survécu aux attaques de requins tigre. Les gros animaux peuvent également investir davantage dans la reproduction: alors que le corps d'une gobie ne produit que quelques œufs minuscules 250 par génération pour éclore en larves, une femelle requin-baleine peut donner naissance à quelques centaines de petits de requins pleinement développés au cours d'une vie, chacun plus de la moitié un mètre de longueur.

De plus, la taille de gros corps présente d'autres avantages: chez les grands animaux à sang chaud, il est plus facile de maintenir une température corporelle constante en raison de leur meilleur rapport surface / volume. Et chez les grands herbivores, le volume plus important de l'intestin conduit à des processus de fermentation plus efficaces, qui sont nécessaires pour décomposer le matériel végétal. C'est payant d'être grand.

Est-ce que plus grand est toujours mieux, ou le minuscule héritera-t-il de la Terre?Manta birostris, la raie manta, le plus grand rayon du monde, pouvant atteindre des ailes d'une envergure pouvant atteindre sept mètres. Photo de l'auteur

En effet, de nombreuses lignées d’animaux ont considérablement grossi au cours de leur évolution. Cette tendance s'appelle Règle de la Copie, du nom du paléontologue américain 19e siècle, Edward Drinker Cope. Important exemples Parmi les lignées qui suivent le règne de Cope, il y a les dinosaures, qui proviennent d'un reptile déjà considérable de deux mètres de long vivant au milieu du Trias (231, il y a un million d'années). Au cours des millions d'années qui ont suivi, les dinosaures ont évolué pour devenir le plus grand animal terrestre jamais créé. Titanosaures (jusqu'à 37 mètres de long), et le plus grand prédateur terrestre de tous les temps, le puissant Tyrannosaurus rex.

Les cétacés, les baleines et les dauphins sont un autre exemple frappant. Ces mammifères marins secondaires descendu d'un omnivore amphibie de la taille d'un chat errant autour de l'Inde il y a un million d'années appelé 48 Indohyus. En devenant pleinement aquatiques, la taille des cétacés a augmenté, avec les anciennes baleines basilosauridés il y a 41 il y a des millions d'années, atteignant déjà une longueur de 25. L'augmentation de la taille des baleines à fanons s'est encore accélérée au cours des derniers 10 millions d'années, et le rorqual bleu d'aujourd'hui est le plus grand animal à avoir jamais vécu, avec des adultes atteindre longueurs allant jusqu’à 30 mètres et pesant près de 200 tonnes.

GCompte tenu de tous ces avantages de la grande taille, une question évidente à se poser est la suivante: pourquoi toutes les espèces animales ne sont-elles pas grandes? Une des raisons est que les espèces de petits animaux donnent naissance à de nouvelles espèces plus rapidement. Dans une théorie récente étude En collaboration avec Timothy Quimpo de l'Université des Philippines, nous avons établi un lien entre le fait bien établi que les petits animaux sont plus nombreux (il y a plus de gobies que de requins-baleines dans l'océan) et l'idée que de plus grandes populations donnent de nouvelles espèces - un processus appelé spéciation - à un rythme plus rapide. Par conséquent, certaines espèces animales évolueront vers des corps plus grands (suivant la règle de Copé), mais les petites espèces restantes se multiplieront beaucoup plus rapidement pour former de nouvelles petites espèces, ce qui réduira la majorité des espèces animales.

Il est également intéressant de noter que les «lois» et les «règles» en biologie sont généralement plus doux que les lois de la physique, à laquelle il n'y a pas d'exceptions. Les exceptions à la règle de Copé se produisent sans aucun doute, car les avantages conférés par la grande taille dépendent de conditions écologiques ou anatomiques. Pour exemple, les premières lignées d’oiseaux du Mésozoïque n’ont pas augmenté de taille; Il est notoirement plus difficile de voler avec un corps plus grand. Poissons d'eau douce d'Amérique du Nord même diminué de taille au cours de l'évolution, peut-être en raison de leur invasion de plus petites étendues d'eaux.

L'extinction de masse est une autre situation écologique qui favorise les plus petites tailles. L'extinction de masse à la fin du Crétacé, par exemple, aurait été causée par l'impact d'un météorite il y a un million d'années, assombrissant le ciel, refroidissant l'atmosphère et bouleversant l'équilibre écologique de la Terre. L'événement a éliminé les dinosaures vivant à terre et, à l'exception de quelques crocodiles et tortues à sang froid, aucun animal terrestre ne dépassant le kilogramme 66 n'a ​​survécu.

Une extinction de masse antérieure a eu lieu à la fin de l’époque du Permien, il ya un million d’années, et a purgé un pourcentage record d’espèces animales sur la planète - un pourcentage estimé de 250 des espèces marines a disparu après les éruptions volcaniques massives qui ont radicalement transformé l’atmosphère de la planète. Le début du Trias, immédiatement après cette extinction massive, a été une période étrangement ennuyeuse en matière de biodiversité. Finis les reptiles terrestres du Permien, qui avaient atteint la taille d'une vache, et les continents étaient principalement peuplés de Lystrosaurs - des reptiles à bec de la taille d'un chien. Cette élimination des grandes espèces animales et la survie des animaux de taille petite à moyenne est appelé l'effet Lilliput.

Malheureusement, l’étude des extinctions de masse est plus que d’intérêt académique ces jours-ci - nous vivons à l’âge d’un Homo sapiensfait l'extinction de masse. Depuis que notre espèce a quitté ses racines africaines, nous avons provoqué l'extinction d'autres espèces, d'abord en tant que chasseurs, puis, après l'invention de l'agriculture, à travers des modifications massives de l'environnement. Et depuis le début de la révolution industrielle autour de 200, nous avons changé la composition de l'atmosphère de la planète en brûlant de grandes quantités de combustibles fossiles. Cela a conduit au changement climatique mondial et modifie encore les conditions écologiques pour d'innombrables espèces. Les biologistes discutent encore si ces changements sont déjà aussi dramatiques que ceux survenus lors des cinq grandes extinctions massives précédentes - ils sont certainement assez dramatiques.

Pour refléter leur gravité, le nom d'anthropocène, l'âge humain, a été suggéré pour l'époque géologique actuelle. La mégafaune (animaux plus lourds que les kilogrammes 25) a souffert partout Homo sapiens allés: nos ancêtres préhistoriques Probable a joué un rôle clé dans l'élimination des paresseux géants d'Amérique du Nord et des wombats australiens à la taille d'un cheval. Et aujourd'hui, la chasse continue et la modification de l'environnement causée par l'homme continuent à faire pression, ciblant préférentiellement les gros animaux plutôt que les petits. Un exemple particulièrement dramatique de cette tendance est la disparition de la vache marine de Steller, un parent géant du dugong anciennement chez lui dans l'Atlantique arctique; la vache marine a été découverte dans 1741 et chassée jusqu'à l'extinction seulement quelques années 27.Compteur Aeon - ne pas enlever

A propos de l'auteur

Klaus M Stiefel est un auteur, neuroscientifique et chercheur associé au NeuroLinx Research Institute. Il est l'auteur de La caméra et le cerveau: ce que les neurosciences visuelles peuvent enseigner au photographe (2016). Il habite aux Philippines.

Cet article a été initialement publié sur Temps infini et a été republié sous Creative Commons.

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