Далека от идеала: названа универсальная оптимальная температура для жизни на Земле

Фото: pixabay.com

Известно, что многие виды на Земле могут жить при очень низких или очень высоких температурах, которые не являются комфортными для человека. В то же время наиболее приемлемой температурой воздуха для людей является показатель в 20°C: будь температура выше — мы станем менее эффективными, так как для выделения тепла требуется энергия, пишет Science Alert.

В новом исследовании ученые сосредоточились на понимании того, существует ли какая-либо оптимальная температура для жизни на Земле, которая бы подошла абсолютно всем. Систематический обзор команды из Университета Норд и Росс Коркри и Университета Тасмании показывает, что температурные диапазоны животных, растений и микробов, обитающих в воздухе и воде, сходятся в одной точке, а именно при 20°C.

Авторы исследования отмечают, что для всех видов на планете зависимость от температуры представляет собой "асимметричную колоколообразную кривую". Простыми словами, биологические процессы усиливаются вместе с температурой, достигают максимума, а затем быстро снижаются, когда становится слишком жарко.

Исследователи из Новой Зеландии заметили, что количество морских видов не достигает своего пика на экваторе, как и предполагалось ранее. Куда более вероятным кажется то, что их число снижается с пиками в субтропиках. Ученые провели ряд дополнительных исследований и обнаружили, что это падение разнообразия стало еще больше со времен последнего ледникового периода, произошедшего около 20 000 лет назад. Более того, ученые считают, что это падение также усугубляется из-за глобального потепления океана

Ученые также сопоставили разнообразие видов со среднегодовыми температурами и заметили снижение в регионах, где средняя температура была выше 20°C. Далее ученые смоделировали скорость роста микробов и многоклеточных организмов и обнаружили, что наиболее стабильная температура для их биологических процессов, так же как и для людей, составляет 20°C.

Более того, ученые также обнаружили, что 20°C является наиболее стабильной температурой для биологических молекул. В результате команда объединилась с коллегами из Канады, Германии, Шотландии, Тайваня и Гонконга для поиска общих закономерностей того, как температура влияет на жизнь. Ученые были удивлены, однако, куда бы они не посмотрели, именно 20°C являлась ключевой температурой для многих показателей биоразнообразия.

Авторы исследования также обнаружили, что температура выше показателя в 20°C приводит к снижению различных важных показателей, в том числе:

• переносимость морских и пресноводных видов к низкому содержанию кислорода;
• продуктивность морских водорослей и хищничества рыбы;
• глобальное видовое богатство;
• генетическое разнообразие.

Кроме того, авторы исследования заметили эти же тенденции и в летописи окаменелостей: когда температура превышала 20°C, наблюдалось увеличение вымирания. Авторы исследования также считают, что хотя многие виды приспособились жить при более высоких и более низких температурах, большинство видов живут при 20°C.

Тот факт, что жизнь, по-видимому, сосредоточена в районе 20°C, подразумевает наличие фундаментальных ограничений, которые ставят под угрозу способность тропических видов адаптироваться к более высоким температурам. Авторы исследования отмечают, что сегодня многие виды все еще способны менять свои ареалы, чтобы адаптироваться к глобальному потеплению, однако в какой-то момент максимальный предел будет преодолен и мы столкнемся с массовым вымиранием.

Более того, предполагается, что морским видам может быть проще изменить свой ареал обитания, тогда как наземные виды, увы, не смогут так просто изменить свое географическое распространение из-за ландшафтов, измененных человеком. Авторы исследования отмечают, что не знают точно с чем связан предел в 20°C, однако предполагают, что здесь замешаны молекулярные свойства воды, связанные с клетками. Эти свойства также могут быть причиной того, что ~42°C кажется абсолютным пределом для большинства видов.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист AOinform