Учёные открыли новый универсальный закон жизнедеятельности организмов

Международная группа исследователей совершила открытие, которое может перевернуть представления о взаимоотношениях живых организмов с температурой. Выяснилось, что абсолютно все формы жизни — от крошечных бактерий до крупных животных — подчиняются единому закону при изменении температуры окружающей среды. Результаты масштабной работы опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Температура — один из ключевых факторов, определяющих жизнедеятельность всего живого на планете. Для изучения ее влияния ученые давно применяют так называемые температурные кривые производительности — графики, отражающие, насколько эффективно организм справляется с различными задачами: делением клеток, движением, ростом и другими процессами.

Специалисты из Тринити-колледжа в Дублине провели колоссальную аналитическую работу, изучив более 2500 подобных кривых из множества независимых исследований. Результат оказался поразительным: несмотря на гигантские различия между видами, все кривые обладают одинаковой формой. Этот фундаментальный принцип получил название универсальной температурной кривой производительности.

Суть закономерности такова: с повышением температуры биологическая активность плавно нарастает, достигая пиковой точки — оптимума, при котором организм работает на максимуме своих возможностей. Но стоит температуре перешагнуть этот порог — и производительность обрушивается стремительно. Перегрев грозит серьезными физиологическими сбоями и может привести к гибели.

Примечательно, что сами оптимальные температуры у разных видов варьируются в широчайшем диапазоне — от примерно 5 °C до 100 °C. Однако форма кривой остается неизменной. Как отмечают авторы, за миллионы лет эволюция научилась лишь «сдвигать» эту кривую по температурной шкале, но так и не смогла изменить ее фундаментальную форму.

Еще одна важная находка: оптимальная температура и критический порог гибели оказались тесно взаимосвязаны. Как только температура превышает оптимум, коридор условий, в которых организм способен выживать, стремительно сужается.

Ведущий автор исследования Николас Пейн подчеркнул, что выводы базируются на огромном массиве данных, охватывающем самые разные формы жизни — бактерии, растения, рыб, рептилий, насекомых и многих других.

Это открытие приобретает особое значение в контексте глобального потепления. Если эволюция действительно скована рамками универсальной кривой, то способность видов приспосабливаться к стремительному росту температур может оказаться значительно более ограниченной, чем считалось до сих пор.

На следующем этапе исследователи намерены использовать выявленную модель в качестве эталона и целенаправленно искать исключения — организмы, способные хотя бы частично отклоняться от универсальной закономерности. Именно такие находки могут стать ключом к пониманию того, как жизнь на Земле способна адаптироваться к стремительно меняющемуся климату.