Piccolo campione; un ghiozzo del genere Eviota. Foto per gentile concessione di Koichi Shibukawa

Mentre mi immergo nella Baia di Oslob al largo di Cebu Island, nelle Filippine, vedo una piccola ombra sfrecciare sulla superficie del blocco di corallo sferico - un pesce minuto, un ghiozzo del genere Eviota, tra i vertebrati più piccoli esistenti, solo circa un centimetro di lunghezza e meno di 1 / 10th di un grammo di luce. È circa un milione di volte più piccolo di me, con lo stesso corpo vertebrale di base: un midollo spinale, un cranio ossuto, un cervello, reni e un fegato. Con l'eccezione di branchie e polmoni, il piccolo pesce e io condividiamo gruppi di organi simili, solo in una dimensione molto dissimile.

Ma guardare i ghiozzi non è il motivo per cui sono venuto a Oslob. Lascio il blocco di corallo e nuoto verso la riva mentre il sole si oscura - non a causa delle nuvole ma, piuttosto, di un pesce veramente gigantesco che nuota direttamente sopra di me. È quello che speravo di vedere: uno squalo balena, Rhincodon typus, il più grande pesce vivente. Grandi adulti pesano fino a 34 tonnellate, più di 300 volte il mio peso. La differenza di peso tra il piccolo ghiozzo e lo squalo balena è un sorprendente otto ordini di grandezza. Alcuni animali veramente giganteschi popolano la Terra.

Lo squalo balena, il più grande pesce vivente. Foto dell'autore

Queste enormi disparità nelle dimensioni degli animali hanno affascinato i biologi per oltre un secolo. E ci sono enormi vantaggi che derivano dall'essere grandi. I grandi animali hanno un tempo più facile evitando i predatori: alcuni dei piccoli ghiozzi hanno un tasso di abbandono a una predazione maggiore di 6 per cento al giorno (!), mentre gli squali balena vivono da decenni e sono noti per essere sopravvissuti agli attacchi degli squali tigre. Gli animali più grandi possono anche investire di più nella riproduzione: mentre il corpo di un ghiozzo produce solo circa 250 piccole uova per tutta la vita per schiudersi nelle larve, uno squalo balena femmina può dare alla luce poche centinaia di cuccioli di squalo completamente sviluppati in una vita, più della metà un metro di lunghezza.

E ci sono più vantaggi per una grande corporatura: nei grandi animali a sangue caldo, mantenere una temperatura corporea costante è più facile grazie al loro miglior rapporto superficie-volume. E nei grandi erbivori, il volume più grande dell'intestino porta a processi di fermentazione più efficaci, che sono necessari per abbattere il materiale vegetale. Vale la pena essere grandi.

Manta birostris, la manta, il raggio più grande del mondo, che può raggiungere ali fino a sette metri. Foto dell'autore

In effetti, molti lignaggi di animali sono aumentati enormemente nel corso della loro evoluzione. Questa tendenza è chiamata La regola di Cope, dal nome del paleontologo americano 19th century Edward Drinker Cope. prominente Esempi dei lignaggi che seguono il dominio di Cope sono i dinosauri, che hanno avuto origine da un rettile già grande due metri di lunghezza vivo nel Triassico medio (231 milioni di anni fa). Durante i seguenti milioni di anni 165, i dinosauri si sono evoluti nei più grandi animali terrestri di sempre titanosauri (fino a 37 metri di lunghezza), e il più grande predatore terrestre di sempre, il potente Tyrannosaurus rex.

Un altro esempio eclatante sono i cetacei, le balene e i delfini. Questi mammiferi marini secondari disceso da un anfibio onnivoro di dimensioni di un gatto che gira per l'India 48 milioni di anni fa indohyus. Quando divenne completamente acquatica, la dimensione dei cetacei aumentò, con le antiche balene Basilosauridi 41 milioni di anni fa già fino a 25 metri di lunghezza. L'aumento delle dimensioni delle balene baleen è ulteriormente accelerato negli ultimi 10 milioni di anni, e la balena blu di oggi è l'animale più grande che sia mai vissuto, con gli adulti raggiungimento lunghezze fino a metri 30 e peso vicino alle tonnellate 200.

GGrazie a tutti questi vantaggi delle grandi taglie corporee, è ovvio chiedersi: perché non tutte le specie animali sono grandi? Una ragione è che le specie di piccoli animali danno origine a nuove specie più rapidamente. In un recente teorico studio insieme a Timothy Quimpo dell'Università delle Filippine, abbiamo messo in relazione il ben noto fatto che i piccoli animali sono più numerosi (ci sono più ghiozzi degli squali balena nell'oceano) per l'intuizione che le popolazioni più numerose danno origine a nuove specie - un processo chiamato speciazione - ad un ritmo più veloce. Quindi, alcune specie animali si evolveranno verso dimensioni corporee più grandi (seguendo la regola di Cope), ma le restanti specie si moltiplicheranno molto più rapidamente in nuove piccole specie, e quindi manterranno la maggior parte delle specie animali piccole.

Vale anche la pena di notare che le "leggi" e le "regole" in biologia sono generalmente più morbido rispetto alle leggi della fisica, alle quali non ci sono eccezioni. Eccezioni alla regola di Cope si verificano sicuramente, dal momento che i vantaggi conferiti dalle grandi dimensioni del corpo dipendono da condizioni ecologiche o anatomiche. Per esempioi primi lignaggi di uccelli nel Mesozoico non aumentarono di dimensioni; volare è notoriamente più difficile con un corpo più grande. Pesci d'acqua dolce nordamericani anche diminuita di dimensioni nel corso dell'evoluzione, forse a causa della loro invasione di corpi idrici più piccoli.

Un'altra situazione ecologica che favorisce le dimensioni corporee più piccole è l'estinzione di massa. L'estinzione di massa alla fine del Cretaceo, per esempio, si pensa sia stata causata da un impatto di un meteorite 66 milioni di anni fa, che ha oscurato i cieli, raffreddato l'atmosfera e sconvolto l'equilibrio ecologico sulla Terra. L'evento eliminò i dinosauri che vivevano sulla terra e, ad eccezione di alcuni coccodrilli a sangue freddo e tartarughe, non sopravvissero animali terrestri più grandi di chilogrammi 25.

Una precedente estinzione di massa avvenne alla fine dell'epoca Permian 250 milioni di anni fa, e purgò una percentuale record di specie animali sulla Terra - una stima dell'95 per cento delle specie marine svanita dopo che le massicce eruzioni vulcaniche cambiarono radicalmente l'atmosfera del pianeta. Il Triassico primitivo, che seguì immediatamente questa estinzione di massa, fu un periodo stranamente noioso in termini di biodiversità. Sono finiti i rettili terrestri del Permiano, che si erano evoluti in dimensioni da mucca, e i continenti erano popolati principalmente da listrosauri: rettili dal becco a forma di cane. Questa eliminazione di grandi specie animali e la sopravvivenza di animali di piccole e medie dimensioni è detto l'effetto "Lilliput".

Sfortunatamente, lo studio delle estinzioni di massa è più di un interesse accademico in questi giorni - stiamo vivendo nell'età di un anno Homo sapiensfatto estinzione di massa. Poiché la nostra specie ha lasciato le sue radici africane, abbiamo causato l'estinzione di altre specie, prima come cacciatori, poi, dopo l'invenzione dell'agricoltura, attraverso enormi modifiche dell'ambiente. E sin dall'inizio della rivoluzione industriale su 200 anni fa, abbiamo cambiato la composizione dell'atmosfera del pianeta bruciando grandi quantità di combustibili fossili. Ciò ha portato al cambiamento climatico globale e sta ulteriormente modificando le condizioni ecologiche per innumerevoli specie. I biologi stanno ancora discutendo se questi cambiamenti sono già drammatici come quelli che si sono verificati durante le precedenti cinque grandi estinzioni di massa: sono certamente piuttosto drammatici.

Per riflettere la loro gravità, il nome Anthropocene, l'età umana, è stato suggerito per l'epoca geologica attuale. La megafauna (animali più pesanti di 25 chilogrammi) ha sofferto ovunque Homo sapiens è andato: i nostri antenati preistorici probabile ha giocato un ruolo chiave nell'eliminare i bradipi giganti del Nord America e i vombati di taglia a cavallo dell'Australia. E oggi, la continua caccia e la modificazione dell'ambiente causata dall'uomo continuano a esercitare pressione, privilegiando in modo mirato animali di grossa taglia. Un esempio particolarmente drammatico di questa tendenza è la scomparsa della mucca di mare di Steller, un parente gigante del dugongo che prima viveva nell'Atlantico artico; la mucca di mare è stata scoperta in 1741 e cacciata fino all'estinzione solo negli anni 27.

Circa l'autore

Klaus M Stiefel è un autore, neuroscienziato e affiliato di ricerca presso il NeuroLinx Research Institute. È l'autore di La macchina fotografica e il cervello: ciò che la neuroscienza visiva può insegnare al fotografo (2016). Vive nelle Filippine.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su Eone ed è stato ripubblicato sotto Creative Commons.

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