Uma lei oculta de temperatura rege toda a vida na Terra

O padrão oculto que liga todas as espécies

A temperatura afeta todas as formas de vida, mas o UTPC conecta o que antes pareciam ser incontáveis ​​conjuntos de dados não relacionados. Ele combina dezenas de milhares de curvas de desempenho que descrevem a eficiência com que as espécies funcionam em diferentes temperaturas. Os investigadores descobriram que este padrão universal se aplica não apenas a todos os organismos, mas também a todos os tipos de métricas de desempenho – quer seja a medição de lagartos a correr numa passadeira, de tubarões a nadar em águas abertas ou de bactérias a dividirem-se ao microscópio.

Aumento do calor e queda do desempenho

O estudo revelou uma tendência consistente na forma como os organismos respondem ao calor:

• O desempenho aumenta gradualmente à medida que a temperatura aumenta até atingir um pico (o ponto ideal).
• Além deste valor ideal, o desempenho cai drasticamente.
• Quando as temperaturas sobem muito, o superaquecimento pode causar colapso fisiológico ou morte.

Essas descobertas, publicadas na revista PNASsugerem que as espécies podem enfrentar limites maiores do que se pensava anteriormente ao se adaptarem às mudanças climáticas globais. À medida que a maioria das regiões continua a aquecer, a janela de desempenho viável para muitas espécies poderá diminuir.

Uma curva, muitas temperaturas

Andrew Jackson, professor de Zoologia na Escola de Ciências Naturais de Trinity e coautor, disse:”Em milhares de espécies e quase todos os grupos de vida, incluindo bactérias, plantas, répteis, peixes e insetos, a forma da curva que descreve como o desempenho muda com a temperatura é muito semelhante. No entanto, espécies diferentes têm temperaturas ideais muito diferentes, variando de 5^óC a 100^óC, e seu desempenho pode variar muito dependendo da medida de desempenho observada e da espécie em questão.”

“Isso levou a inúmeras variações nos modelos propostos para explicar essas diferenças. O que mostramos aqui é que todas as diferentes curvas são, na verdade, a mesma curva exata, apenas esticadas e deslocadas em diferentes temperaturas. E além do mais, mostramos que a temperatura ideal e a temperatura máxima crítica na qual a morte ocorre estão inextricavelmente ligadas.”

“Seja qual for a espécie, ela simplesmente deve ter uma faixa de temperatura menor na qual a vida seja viável, uma vez que as temperaturas passem acima do ideal.”

A lei inquebrável do desempenho térmico

O autor sênior, Dr. Nicholas Payne, da Escola de Ciências Naturais da Trinity, acrescentou: “Esses resultados surgiram de uma análise aprofundada de mais de 2.500 curvas de desempenho térmico diferentes, que compreendem uma enorme variedade de medidas de desempenho diferentes para uma variedade igualmente tremenda de espécies diferentes – de bactérias a plantas, e de lagartos a insetos.”

“Isto significa que o padrão se mantém para espécies em todos os grupos principais que divergiram enormemente à medida que a árvore da vida cresceu ao longo de milhares de milhões de anos de evolução. Apesar desta rica diversidade de vida, o nosso estudo mostra que basicamente todas as formas de vida permanecem notavelmente limitadas por esta ‘regra’ sobre como a temperatura influencia a sua capacidade de funcionar. A melhor evolução que conseguiu foi mover esta curva – a vida não encontrou uma forma de se desviar desta forma de desempenho térmico muito específica.”

Procurando pelas exceções

“O próximo passo é usar este modelo como uma espécie de referência para ver se existem espécies ou sistemas que possamos encontrar que possam, subtilmente, romper com este padrão. Se encontrarmos algum, ficaremos entusiasmados em perguntar porquê e como o fazem – especialmente tendo em conta as previsões de como é provável que o nosso clima continue a aquecer nas próximas décadas.”