Onderzoekers aan Trinity College Dublin hebben een revolutionaire ontdekking gedaan: een “universele thermische prestatiecurve” (UTPC) die bepaalt hoe verschillende levensvormen reageren op temperatuurveranderingen. Dit onderzoek toont aan dat, hoewel soorten verschillen in hun optimale temperaturen, de fundamentele vorm van hun reactie op warmte consistent is binnen alle levensvormen, van bacteriën tot dieren.
De UTPC samenbrengt tientallen duizenden afzonderlijke curves die eerder werden gebruikt om de prestaties van diverse soorten te beschrijven. Dit patroon laat zien dat temperatuur invloed heeft op vrijwel elke vorm van leven. Het blijkt dat er één regel is die temperatuur en prestaties in het levende rijk verbindt, ongeacht of het gaat om een hagedis die op een loopband rent, een haai die in open water zwemt, of de delingssnelheid van bacteriële cellen.
Waarom Opwarming Helpt, maar ook Schade Berokkent
Het onderzoek toont cruciaal aan dat wanneer organismen opwarmen:
- De prestaties van organismen stijgen geleidelijk tot een optimaal punt, waar de prestaties het hoogst zijn.
- Wanneer de temperaturen boven deze optimum-clausule stijgen, neemt de prestatie snel af.
- Deze scherpe daling bij hogere temperaturen betekent dat oververhitting ernstige risico’s met zich meebrengt, waaronder fysiologische afbraak of zelfs de dood.
Dit heeft belangrijke implicaties voor de soorten, vooral in het kader van wereldwijde klimaatverandering. De onderzoekers wezen erop dat soorten mogelijk minder flexibiliteit hebben om zich aan te passen aan deze veranderingen dan voorheen werd gedacht.
De Beperkingen van Evolutie
Andrew Jackson, professor in de zoölogie aan Trinity’s School of Natural Sciences en co-auteur van het onderzoek, legt uit dat het principe dat onze prestaties beïnvloedt een fundamentele beperking vormt voor alle levensvormen. Hoewel er variaties zijn in optimale temperaturen voor verschillende soorten, van 5 °C tot 100 °C, blijft de basisvorm van de curve opmerkelijk consistent.
De studie laat duidelijk zien dat, ongeacht de soort, er een kleinere temperatuurbereik moet zijn waarin leven levensvatbaar is als de temperaturen boven het optimum stijgen.
Een Referentie voor een Opwarmende Wereld
Volgens Dr. Nicholas Payne, de senior auteur van het onderzoek, zijn de resultaten voortgekomen uit een diepgaande analyse van meer dan 2.500 verschillende thermische prestatiecurves. Deze representeren een enorme variëteit aan prestatiemetingen voor een breed scala aan soorten. Wat opvalt, is dat ondanks deze diversiteit, het onderzoek aantoont dat alle levensvormen beperkt blijven door deze ‘regel’ over hoe temperatuur hun functioneren beïnvloedt.
De komende stappen omvatten het gebruik van dit model als een soort benchmark om te onderzoeken of er soorten of systemen zijn die op subtiele wijze afwijken van deze patronen. Dit onderzoek opent de deur voor verdere ontdekking, vooral gezien de voorspellingen van hoe onze klimaat waarschijnlijk verder zal opwarmen in de komende decennia.
