Cercetători de la Trinity College Dublin au identificat ceea ce pare a fi o „curbă universală de performanță termică” (UTPC), un tipar care descrie modul în care organismele vii răspund la variațiile de temperatură. Potrivit echipei, această regulă se aplică în întregul arbore al vieții și arată că evoluția nu a reușit, până în prezent, să depășească limitele impuse de temperatură asupra funcționării biologice.

Temperatura influențează toate organismele vii. Noua curbă UTPC reunește zeci de mii de curbe de performanță studiate anterior, folosite de oamenii de știință pentru a înțelege cât de bine funcționează diferite specii la diverse temperaturi. Analiza arată că toate aceste curbe urmează același tipar de bază, indiferent dacă este vorba despre viteza cu care aleargă șopârlele, modul în care înoată rechinii sau ritmul de diviziune al bacteriilor.

Un tipar comun în reacția vieții la temperatură

UTPC evidențiază o relație constantă între temperatură și performanța organismelor. Pe măsură ce temperatura crește, performanța biologică se îmbunătățește treptat până la atingerea unui punct optim, unde aceasta este maximă.

După depășirea acestui punct, performanța scade rapid. Această scădere accentuată în condiții de temperaturi ridicate arată că supraîncălzirea poate deveni periculoasă într-un timp scurt, putând duce la dereglări fiziologice sau chiar la moarte.

Studiul, publicat în revista PNAS, sugerează că speciile ar putea avea limite mai stricte decât se credea în ceea ce privește adaptarea la schimbările climatice. În contextul creșterii temperaturilor la nivel global, aceste constrângeri pot influența capacitatea organismelor de a face față încălzirii viitoare.

O singură curbă pentru întreaga diversitate a vieții

Andrew Jackson, profesor de zoologie la Trinity, a explicat că cercetarea a scos la iveală asemănări remarcabile între forme foarte diferite de viață. El a declarat că, deși există diferențe mari între specii, forma curbei care descrie modul în care performanța variază în funcție de temperatură rămâne foarte similară.

Acesta a precizat în continuare că temperaturile optime diferă mult între specii, variind între 5°C și 100°C, iar performanța depinde de tipul de activitate analizată și de organismul studiat.

Cercetătorii au observat că modelele dezvoltate anterior pentru a explica reacțiile diferite la temperatură sunt, de fapt, variații ale aceleiași curbe. Andrew Jackson a explicat că toate aceste curbe sunt identice ca formă, dar sunt deplasate sau extinse pe intervale diferite de temperatură și că temperatura optimă este strâns legată de temperatura maximă la care organismul poate supraviețui.

El a mai subliniat că, odată ce temperatura depășește nivelul optim, intervalul în care viața este posibilă devine mai restrâns pentru orice specie.

Analiză bazată pe mii de date

Autorul principal al studiului, Dr. Nicholas Payne, a declarat că rezultatele se bazează pe analiza a peste 2.500 de curbe de performanță termică, acoperind o gamă foarte variată de specii și procese biologice, de la bacterii și plante până la reptile și insecte.

El a explicat că acest tipar apare în aproape toate marile ramuri ale vieții, dezvoltate de-a lungul a miliarde de ani. În ciuda diversității biologice, toate formele de viață analizate par să respecte aceeași regulă în modul în care temperatura le influențează funcționarea.

Dr. Nicholas Payne a adăugat că evoluția a reușit doar să deplaseze această curbă în funcție de specie, fără a modifica forma ei de bază.

Căutarea unor posibile excepții

Cercetătorii intenționează să folosească această curbă ca punct de referință pentru a identifica eventuale organisme care ar putea devia de la acest tipar. Dr. Nicholas Payne a explicat că, dacă astfel de excepții vor fi descoperite, ele vor ridica întrebări importante despre modul și motivele pentru care anumite forme de viață ar putea depăși aceste limite, mai ales în contextul încălzirii globale prognozate pentru următoarele decenii.

Articol: Jean-François Arnoldi, Andrew L. Jackson, Ignacio Peralta-Maraver, Nicholas L. Payne. A universal thermal performance curve arises in biology and ecology. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2025; 122 (43) DOI: 10.1073/pnas.2513099122

Sursa: sciencedaily.com