Ar putea exista vreodată creaturi de mărimea lui Godzilla sau King Kong?

Viața există pe acest bulgăre de noroi umed pe care îl numim Pământ de aproximativ 3,5 miliarde de ani și, în acest timp, cea mai mare creatură pe care Mama Natură a reușit să o creeze este balena albastră. Dar este cumva posibil să existe creaturi de mărimea lui Godzilla?

Balena albastră este un mamifer de 180 de tone și 30 de metri lungime, ceea ce nu este ceva tocmai obișnuit.

• Telescopul Webb a găsit o populație neobișnuit de mare de asteroizi între Jupiter și Marte
• Un nou studiu dezvăluie cum au jucat cometele un rol „major” în apariția vieții pe Pământ

Dar fiind crescuți cu o dietă de creaturi de mărimea lui Godzilla și a lui King Kong de la Hollywood , ar fi interesant să aflăm de ce anume ar fi nevoie pentru a supradimensiona cu adevărat viața în Univers.

Să începem la scară mică. Lucrurile mari se fac din lucruri mici, așa că de ce să nu faci lucruri mai mari din celule mai mari?

Cât de mare poate deveni o singură celulă?

Cu câteva excepții, majoritatea celulelor din biosferă care se reproduc nu pot fi văzute fără ajutorul unui microscop. Există un motiv bun pentru asta. De fapt, o întreagă varietate de motive, toate bazate pe principii integrate în chimie și geometrie.

Luați de exemplu raportul dintre suprafața unui obiect și volumul acestuia. Pe măsură ce obiectele 3D (cum ar fi celulele) devin mai mari, acest raport se îngustează, ceea ce înseamnă că substanța din mijloc se extinde mai repede decât stratul său exterior.

A avea o suprafață mai mică pe micrometru cub de celulă este ca și cum ai avea o gură care nu poate ține pasul cu un corp în creștere – limitează rata cu care nutrienții și gazele importante pot trece granița pentru a ajunge la imobilul în expansiune.

Aceasta nu este singura restricție. Există și chestiuni de structură. Chiar și celulele mari vor trebui să-și despartă membrana și ADN-ul la un moment dat dacă vor să se reproducă, scrie Science Alert.

Mecanica acestui proces pentru majoritatea viețuitoarelor se bazează pe structuri sub formă de fire numite microtubuli, care acționează ca un schelet dând structura celulei și un mijloc de mișcare. Acestea ajută și la limitarea dimensiunilor celulelor.

Desigur, evoluția ar putea da peste soluții pentru a depăși limitele bioingineriei. Să luăm de exemplu Caulerpa taxifolia. Această algă invazivă, cu creștere rapidă, a aruncat întreaga carte de reguli privind teoria celulară, hotărând că multicelularitatea pur și simplu nu era stilul ei.

Recorduri de mărime ale unei singure celule

Deși C. taxifolia are aspectul unei ferigi acvatice cu frunze lungi de până la 80 de centimetri, ea este o singură celulă uriașă… dacă schimbăm un pic definiția celulei. Are totuși mai multe nuclee, de exemplu, și găzduiește un roi de bacterii endosimbiotice pentru a o ajuta să preia nutrienții.

Totuși, în ceea ce privește organismele unicelulare, este un adevărat monstru.

Apropo de monștri, algele cunoscute sub numele de globul ocular al marinarului (Valonia ventricosa) merită și ele menționate ca fiind o singură celulă gigantică.

Și mai există și Acetabularia. Deși atinge doar aproximativ 10 centimetri, este unul dintre cele mai mari organisme unicelulare care conține doar un singur nucleu.

Deci celulele pot deveni destul de mari, dacă suntem dispuși să regândim ceea ce se califică drept celulă.

Cât de mare poate deveni o plantă?

În urmă cu aproximativ 2.500 de ani, într-o parte a SUA care va fi cunoscută într-o zi sub numele de comitatul Tulare din statul California, a încolțit o sămânță. Astăzi puietul are o înălțime de peste 80 de metri și cuprinde aproape 1.500 de metri cubi de lemn.

Acest sequoia uriaș (Sequoiadendron giganteum) este atât de impresionant încât fost botezat: General Sherman – cel mai mare copac viu de pe Pământ.

Dar chiar și bătrânul general este ca o crenguță în comparație cu gigantul cunoscut sub numele de arborele francez Lindsey Creek.

Sequoia nu sunt doar cei mai bătrâni copaci, ci și cei mai mari

Arborele francez Lindsey Creek era un sequoia de coastă (Sequoia sempervirens); o specie străveche care datează de la apariția dinozaurilor.

La un volum uriaș de 2.550 de metri cubi și 118,87 metri înălțime, are un loc în cărțile de istorie ca cel mai mare copac înregistrat vreodată. Din păcate, o furtună l-a rupt în 1905, altfel ar putea fi încă regele plantelor și astăzi.

Pentru a susține astfel de mase impresionante și a atinge înălțimi amețitoare, sequoia au dezvoltat câteva trucuri pentru a depăși limitările.

O limitare pentru dimensiunea unei plante este obținerea apei de la subsol până la acoperiș. Din fericire, sequoia sunt incredibil de potriviți pentru habitatele lor răcoroase și umede de pe coasta de vest a Americii de Nord, cu mai mult de jumătate din umiditate extrasă din ceață prin frunzele lor.

Deși rădăcinile lor sunt de obicei puțin adânci, bazele lor late le oferă un suport mai larg și mai solid.

Unele dintre problemele de inginerie cu care se confruntă zgârie-norii

Împreună cu un genom complex care le permite să crească din ce în ce mai sus de secole, rezistând bolilor și incendiilor ocazionale cu relativă ușurință, sequoia ca aceștia sunt adevărați supraviețuitori care nu au nevoie să se grăbească pentru a ajunge la cer.

Natura poate produce într-o bună zi ceva mai înalt, dar probabil că nu va fi în curând. Chiar și sequoia antic e posibil să-și vadă sfârșitul în curând, deoarece schimbările climatice reduc umiditatea și amenință pădurile cu incendii mai fierbinți.

Pentru ca ceva și mai înalt să evolueze pe Pământ, ar trebui să depășească unele dintre problemele de inginerie cu care se confruntă zgârie-norii noștri.

În prezent, Burj Khalifa, înalt de 828 de metri, din Dubai, este cea mai înaltă clădire din lume. Este posibil să construim și mai sus și să spargem un kilometru, dar pentru a face acest lucru ar fi nevoie de o susținere din ce în ce mai largă.

Un copac mai înalt ar trebui să depășească provocări similare în susținerea solului, ca să nu mai vorbim de transportul de apă și nutrienți.

Dacă nu suntem îngrijorați de înălțime și suntem dispuși să regândim din nou ceea ce definește o singură plantă, atunci sequoia sunt simple scobitori în comparație cu entitatea cu adevărat asemănătoare unui zeu cunoscut sub numele de Pando.

Copaci de mărimea lui Godzilla, dar pe orizontală

Acoperind 43 de hectare din Pădurea Națională Fishlake din Utah, Pando este o minune a naturii alcătuită din zeci de mii de copaci de aspen (Populus tremuloides), toți fiind identici din punct de vedere genetic. Această pădure de trunchiuri conectate, identice, poate fi considerată a fi un singur organism, un aspen mascul numit afectuos Pando.

Cântărind aproape 6.000 de tone, marea masă de rădăcini, trunchiuri și ramuri este în esență una dintre cele mai mari organisme de pe Pământ. La fel ca în cazul lui sequoia, și timpul lui Pando s-ar putea să se apropie de sfârșit.

Deși există de 80.000 de ani, nu pare să existe prea multă creștere nouă în ultimul timp, ceea ce îi face pe cercetători să se întrebe dacă zilele bietului bătrân Pando sunt numărate.

Plantele nu sunt singurii concurenți pentru cel mai mare organism de pe Pământ. Pânze întinse de hife care conectează o rețea de ciuperci cu miere (Armillaria ostoyae) sunt sus pe listă, alături de giganți.

Un exemplar din Michigan acoperă 36 de hectare și cântărește aproximativ 400.000 de kilograme. Nu chiar la fel de mare ca Pando, dar o demonstrație impresionantă a potențialului ciupercilor de a crește la proporții cu adevărat uriașe. Și cine știe dacă am ratat alți astfel de giganți ascunși în subteran.

Dar cum rămâne cu acele creaturi de mărimea lui Godzilla?

În comparație cu provocările de a evolua ale unei fiare de mărimea unui munte, plantele zgârie-nori și mega-ciupercile sunt simple. Este probabil că am văzut cât de mari ar putea deveni animalele.

Cele mai mari animale terestre despre care avem vreo înregistrare aparțin ramurii sauropode a arborelui genealogic al dinozaurilor: patrupede uriașe cu un gât lung echilibrat de o coadă lungă care ar putea depăși 40 de metri și ar putea face cântarul să arate 70 de tone… dacă nu mai mult.

Cât mai mult? Când un animal își dublează volumul, masa lui crește cu un factor de opt. Oasele trebuie să dezvolte modalități (cum ar fi creșterea densității) de a menține această greutate suplimentară deasupra solului, iar mușchii trebuie să fie suficient de puternici cât să o poată face să se miște. Acest lucru nu numai că necesită mai multă energie, ci pune un stres suplimentar asupra inimii și plămânilor.

Cum se descurcau dinozaurii

Sauropodele au găsit un plan corporal eficient care a folosit bine dieta lor din material vegetal, lăsându-și capul pivotant să rătăcească după hrană în timp ce restul corpului lor stătea pe loc.

Dar dacă nu vrem ca aceste creaturi de mărimea lui Godzilla să trăiască din spanac, va trebui ca ele să vâneze.

Cel mai mare dintre dinozaurii carnivori probabil nu era cu mult mai mare decât Spinosaurus. Așa cum era, cu o lungime de până la 15-16 metri, acest prădător mare părea mai doritor să plutească în râuri și să aștepte să treacă un pește mare.

Spinosaurus a fost cea mai bună idee pentru un prădător uriaș. Lasă apa să-ți țină fundul voluminos și mâncarea să vină ea la tine.

Animale din prezent de mărimea lui Godzilla

Balenele și-au perfecționat această strategie în ultimele zeci de milioane de ani, extinzându-și lungimile și circumferința pentru a deveni, practic, tuburi lungi de moarte a planctonului. Susținute de apa de mare, oasele lor au fost scutite de trauma de a susține toată această masă, iar mușchii lor își pot concentra energia pentru a se arunca asupra roiurilor de crustacee hrănitoare.

Fandările mai mari merită efortul, chiar dacă consumă multe calorii. Dar numai dacă caloriile sunt acolo pentru a fi consumate. Densitatea și disponibilitatea krillului sunt limitate, ceea ce limitează la rândul lor și dimensiunea uriașă a balenei.

Chiar și cu mai multă hrană, este posibil să fi văzut maximul la care pot ajunge animalele (cel puțin pe baza fiziologiei existente);inimile de balenă albastră lucrează deja din greu în timpul ce animalele își caută hrana.

Pentru a crește creaturi de mărimea lui Godzilla am avea nevoie de o lume în care gravitația este scăzută, oceanele sunt adânci sau atmosfera este groasă. Am avea nevoie de o sursă densă de calorii la îndemână, s-ar putea chiar să avem nevoie de un mod cu totul nou de a ne imagina modul în care materialele vitale sunt transportate în jurul acelei mase.

Cu alte cuvinte, pe baza a ceea ce știm despre viața de pe Pământ, o formă de viață de dimensiunea lui Godzilla ar fi foarte diferită de Godzilla.

Vă recomandăm să citiți și:

9 ocazii în care natura a uimit pe toată lumea în 2021

Primul miriapod adevărat are 1.306 picioare și vine din adâncul Australiei

O creatură misterioasă a surprins cercetătorii care explorau o epavă din Marea Roșie

Cea mai mare descoperire de mamifere noi din ultimii 90 de ani