Por que a evolução muitas vezes favorece pequenos animais e outros organismos

Colagem de bactérias. Crédito:Wikimedia Commons

Pequeno realmente parece ser bonito em termos evolutivos. Os maiores dinossauros, pterossauros e mamíferos podem parecer impressionantes, mas estes gigantes são largamente superados em número por bactérias microscópicas e algas e fungos unicelulares. Organismos pequenos também são antigos e incrivelmente resistentes.

A primeira evidência de organismos unicelulares data de cerca de 3,8 mil milhões de anos atrás, pouco depois de a Terra recém-formada ter arrefecido o suficiente para o surgimento de vida orgânica. Os animais multicelulares evoluíram há menos de mil milhões de anos, tendo surgido animais maiores e mais complexos há pouco mais de meio bilhão de anos. Durante a maior parte da história da Terra, o planeta foi dominado por organismos que não ultrapassavam o diâmetro de um único fio de cabelo humano.

Animais grandes tendem a demorar mais para crescer e atingir a maturidade, por isso se reproduzem mais lentamente. Enquanto os ratos têm um tempo de geração curto (quanto tempo leva para um recém-nascido crescer e dar à luz) de cerca de 12 semanas, os elefantes demoram cerca de 25 anos.

As espécies grandes tendem a evoluir mais lentamente e podem ser menos capazes de lidar com mudanças de longo prazo no ambiente físico e biológico. Organismos maiores também tendem a ter piores resultados em eventos de extinção em massa. Nada muito maior do que um gato doméstico sobreviveu ao impacto do asteróide que exterminou os dinossauros há 66 milhões de anos.

Ser muito grande requer muito mais especialização e reprodução mais lenta, e ambos reduzem as chances de sobreviver a convulsões ambientais. Por exemplo, vertebrados maiores precisam de ossos desproporcionalmente mais grossos e músculos maiores. Uma megera do tamanho de um elefante quebraria rapidamente as pernas se tentasse andar.

Portanto, não é surpreendente que muitos grupos de animais pareçam originar-se em tamanhos relativamente pequenos, e os primeiros representantes ramificados sejam tipicamente muito pequenos. Os grupos irmãos dos insetos alados incluem os minúsculos colêmbolos (em sua maioria com menos de 6 mm), enquanto os tardígrados microscópicos ou "ursos d'água" são o grupo irmão dos artrópodes (que incluem aranhas e crustáceos) e vermes aveludados.

Célula unitária para relação entre área superficial (SA) e volume (V) com tabelas. Crédito:Wikimedia Commons

Os primeiros mamíferos e alguns dos primeiros dinossauros (como o Eoraptor, com menos de dois metros de comprimento) também eram relativamente pequenos em comparação com seus primos posteriores, muitas vezes gigantescos.

Por que se preocupar em ficar maior?

Há muitas vantagens em ser maior. O tamanho maior pode tornar mais fácil escapar de predadores (elefantes e baleias têm poucos inimigos além dos humanos), caçar presas, superar rivais e suportar dificuldades temporárias.

Organismos maiores também tendem a conservar melhor o calor (devido à sua área de superfície relativamente menor) e a ter maior potencial de inteligência.

Mas os cientistas acreditam que existe um limite máximo para o tamanho das células. A mecânica da divisão celular falha em tamanhos muito pequenos e muito grandes.

Todas as coisas vivas também devem enfrentar uma restrição física universal observada por Galileu Galilei. Células maiores tendem a ter menos área de superfície por unidade de volume. Isso significa que o movimento natural (difusão) de moléculas de gases, nutrientes e resíduos para fora da célula não é suficiente para manter as coisas funcionando sem um sistema de transporte. Essas moléculas também precisam viajar ainda mais em células maiores.

A minhoca do tapete persa. Crédito:Wikimedia Commons

Portanto, construir um organismo maior envolve duas coisas. Primeiro, agrupar muitas células para que possam trabalhar juntas. Em segundo lugar, tornar diferentes células especializadas em diferentes tarefas – incluindo suporte estrutural, digestão de alimentos e movimentação de coisas como oxigênio e CO₂ em volta.

A alternativa é tornar-se achatado ou filiforme (como vermes de crina de cavalo) ou fino e achatado (como vermes chatos). Esses animais não precisam de um sistema de transporte interno porque nenhuma de suas células (ou seu conteúdo) está longe do ar ou da água circundante.

O paleontólogo Edward Cope (1840-1897) propôs que os indivíduos dentro de todas as linhagens tendem a aumentar de tamanho ao longo do tempo evolutivo. Embora isto seja verdade do ponto de vista estatístico, há muitas excepções, e os eventos de extinção em massa muitas vezes repõem as coisas no extremo inferior do espectro.

Trace a distribuição de tamanho para quase qualquer grupo importante de animais e você encontrará uma distorção surpreendentemente positiva:a maioria das espécies está muito mais próxima do tamanho menor do que do tamanho maior dentro de seu grupo parental, e há relativamente poucas espécies grandes. Por exemplo, existem mais espécies de insectos (cerca de 5 milhões) do que todos os outros grupos de animais juntos, tornando-os indiscutivelmente o grupo animal mais bem sucedido da Terra.

A maioria dos insetos são besouros, com comprimento médio do corpo em torno de 6 mm. Gigantes como os besouros Hércules (17 cm de comprimento) e elefantes (13 cm de comprimento) são extremamente raros.

O tamanho pequeno permite que os animais vivam numa maior diversidade de nichos e particionem os recursos de forma mais precisa, agrupando mais espécies e indivíduos no mesmo espaço de habitat. Os insetos são mestres nessa estratégia.

O besouro elefante é encontrado na América Central. Crédito:Wikimedia Commons

Os mansos herdarão a Terra — e além

Apesar da tendência dos organismos de evoluir para tamanhos maiores, os organismos mais simples e menores ainda possuem muitas habilidades incríveis que faltam aos organismos maiores.

Muitos desses diminutos “extremófilos” podem sobreviver em ambientes que exterminam a maioria das outras formas de vida.

Algumas archaea (organismos unicelulares sem núcleo) podem suportar temperaturas superiores a 200°C em torno de fontes de águas profundas, enquanto outras espécies podem prosperar em águas com elevada concentração de sal, ácido e alcalino. Da mesma forma, os pequenos animais tardígrados podem suportar temperaturas entre 150°C e -200°C, o vácuo do espaço, que seca durante décadas, e doses de radiação 1.000 vezes superiores às necessárias para matar um ser humano.

Existem até pequenos vermes nematóides capazes de viver sob três quilômetros de rocha sólida.

Alguns cientistas pensam que os micróbios poderiam sobreviver a viagens interplanetárias dentro de meteoritos. Os cientistas também acreditam que qualquer vida que encontrarmos em outras partes do sistema solar pode ter uma origem comum com a vida na Terra – começando pequena.

Fornecido por The Conversation

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.