Er zijn meer dan 8 miljoen soorten levende wezens op aarde, maar geen van hen - van 30 meter hoge blauwe vinvissen tot microscopisch kleine bacteriën - heeft een voorsprong op de anderen in de universele strijd om het bestaan.

In een paper gepubliceerd op 8 januari in het prestigieuze tijdschrift Natuur Ecologie &Evolutie , een drietal wetenschappers van universiteiten in de Verenigde Staten en het Verenigd Koninkrijk beschrijven de dynamiek die 4 miljard jaar geleden begon met het ontstaan ​​van het leven op aarde. Ze melden dat, ongeacht de enorm verschillende lichaamsgrootte, locatie en levensgeschiedenis, de meeste planten, dierlijke en microbiële soorten zijn even 'geschikt' in de strijd om het bestaan. Dit komt omdat elk gedurende zijn leven ongeveer dezelfde hoeveelheid energie uitzendt om de volgende generatie van zijn soort te produceren.

"Dit betekent dat elke olifant of blauwe vinvis niet meer energie per gram ouder bijdraagt ​​aan de volgende generatie dan een forel of zelfs een bacterie, " zei co-auteur Charles A.S. Hall, een systeemecoloog bij het College of Environmental Science and Forestry (ESF) in Syracuse, New York. "We hebben gevonden, nogal verbazingwekkend, door de productiesnelheid en de generatietijd van duizenden planten te onderzoeken, dieren en microben die elk zouden doorgeven, gemiddeld, dezelfde hoeveelheid energie naar de volgende generatie per gram ouder, ongeacht de grootte. Een eencellige wateralg herschept zijn eigen lichaamsmassa in één dag, maar leeft maar een dag. Een grote vrouwelijke olifant doet er jaren over om haar eerste baby te krijgen, en leeft veel langer dan de alg. Voor alle planten en dieren van elke omvang houden deze twee factoren - snelheid van biomassaproductie en generatietijd - elkaar precies in evenwicht, dus elk draagt ​​dezelfde energie per gram ouder bij aan de volgende generatie in hun leven."

Het komt neer op, Hall zei, is dat alle organismen zijn, gemiddeld, even geschikt om te overleven.

co-auteur van Hall, James H. Brown, een fysiologische ecoloog aan de Universiteit van New Mexico, zei, "Het feit dat alle organismen bijna even geschikt zijn, heeft ingrijpende gevolgen voor de evolutie en het voortbestaan ​​van het leven op aarde."

De derde auteur op het papier, die online werd gepubliceerd, is wiskundig bioloog Richard M. Sibly van de Universiteit van Reading in het Verenigd Koninkrijk.

De wetenschappers pakten een intrigerende vraag aan over het leven op de planeet, beginnend met wat algemene kennis. Aan de ene kant, zij merkten op, microscopisch, eencellige bacteriën, algen en protisten die slechts een paar microgram wegen, leven snel, veel nieuwe biomassa per dag of zelfs per minuut genereren, en jong sterven, vaak binnen enkele uren. Anderzijds, zoogdieren zoals een 100-voet blauwe vinvis kunnen wel 100 jaar oud worden, maar genereren nieuwe biomassa, inclusief baby's, veel langzamer.

De auteurs stellen een ingrijpende vraag:hoe kan zo'n enorme variatie in reproductie en overleving het voortbestaan ​​en het naast elkaar bestaan ​​van zoveel soorten mogelijk maken? Hun antwoord:omdat er een universele afweging is in hoe organismen zich verwerven, transformeren en besteden energie voor overleving en productie binnen de beperkingen opgelegd door natuurkunde en biologie.

In hun onderzoek hebben de auteurs bouwden een model van energietoewijzing, op basis van gegevens over energie-investeringen in groei en reproductie, generatietijden (algemeen beschouwd als 22 tot 32 jaar voor mensen) en lichaamsgroottes van honderden soorten, variërend van microben tot zoogdieren en bomen. Ze vonden een exact gelijke maar tegengestelde relatie tussen groeisnelheid en generatietijd tussen al deze organismen.

Het netto resultaat is wat de auteurs het 'equal fitness paradigma' noemen. Soorten zijn bijna even geschikt om te overleven omdat ze allemaal dezelfde hoeveelheid energie per eenheid lichaamsgewicht besteden aan het voortbrengen van nakomelingen in de volgende generatie; de hogere activiteit en kortere levensduur van kleine organismen wordt precies gecompenseerd door de langzamere activiteit en langere levensduur van grote organismen.

Hall zei dat de afweging tussen levenssnelheid en generatietijd een reden is voor de grote diversiteit van het leven op aarde:geen enkele maat of levensvorm heeft een ingebouwd voordeel ten opzichte van een andere. De schijnbare voordelen van groter zijn (bijvoorbeeld grotere mannetjes hebben meer kans om te winnen in competitie voor partners) worden gecompenseerd door het feit dat grotere dieren doorgaans minder productief zijn in de loop van de tijd.

"Er is niet één manier van leven en energie gebruiken die het beste is, Hall en Brown zeiden. "Gezien de reeks omgevingsomstandigheden op de planeet, een soort organisme kan een tijdelijk voordeel behalen, maar dergelijke winsten zullen spoedig worden tenietgedaan door andere, concurrerende organismen. Het resultaat is wat evolutionair bioloog Leigh Van Valen het 'Red Queen-fenomeen' noemde, ' gebaseerd op Lewis Carroll's Through the Looking Glass:Alle soorten moeten blijven rennen om anderen bij te houden en in de evolutionaire race te blijven."