Regula lui Cope

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Regula lui Cope , postulată de paleontologul american Edward Drinker Cope , afirmă că descendența unei populații tinde să crească în dimensiunea corpului pe parcursul timpului evolutiv [1] . Deși regula a fost dovedită în multe cazuri, nu este adevărată la toate nivelurile taxonomice sau în toate cladele . O dimensiune mai mare a corpului este asociată cu o stare fizică sporită din mai multe motive, deși există și unele dezavantaje atât la nivel individual, cât și la nivel de cladă: cladele care cuprind indivizi mai mari sunt mai predispuse la dispariție , care pot acționa pentru a limita dimensiunea maximă a organismelor .

Funcţie

Efectele creșterii

Selecția direcțională pare să acționeze asupra dimensiunii organismelor, în timp ce prezintă un efect mult mai redus asupra altor aspecte morfologice [2] , deși este posibil ca această percepție să fie rezultatul unei erori de eșantion [1] . Această presiune de selecție poate fi explicată printr-o serie de avantaje, atât în ​​ceea ce privește succesul împerecherii, cât și rata de supraviețuire [2] .

De exemplu, este mai ușor pentru organismele mai mari să evite sau să lupte împotriva prădătorilor și să prindă prada, să se reproducă, să omoare concurenții, să supraviețuiască vremurilor slabe temporare și să reziste schimbărilor climatice rapide. [1] De asemenea, pot beneficia de o eficiență termică îmbunătățită, de o inteligență mai mare și de o durată de viață mai lungă [1] .

Aceste avantaje sunt contracarate de faptul că organismele mai mari necesită mai multă hrană și apă și trecerea de la strategia r la strategia K. Timpul lor mai lung de generație înseamnă o perioadă mai lungă de dependență de mamă și, la scară macro-evolutivă, limitează capacitatea cladei de a evolua rapid ca răspuns la schimbările de mediu [1] .

Bloc de creștere

Lăsată liberă, tendința de a atinge dimensiuni tot mai mari ar produce organisme de proporții gigantice. Prin urmare, unii factori trebuie să limiteze acest proces. La un anumit nivel, este posibil ca o vulnerabilitate mai mare a cladei la dispariție, deoarece crește mai mare decât membrii săi, înseamnă că niciun taxon nu supraviețuiește suficient timp pentru ca indivizii să atingă dimensiuni enorme [1] . Probabil că există și limite impuse fizic pentru mărimea unor organisme: de exemplu, insectele trebuie să fie suficient de mici pentru ca oxigenul să se difuzeze în toate părțile corpului, păsările trebuie să fie suficient de ușoare pentru a zbura, iar lungimea gâtului girafei poate fi limitat de presiunea maximă pe care o poate genera inima sa [1] . În cele din urmă, poate exista un element competitiv: schimbările de dimensiune sunt însoțite în mod necesar de modificări ale nișei ecologice. De exemplu, carnivorele terestre cu greutatea mai mare de 21 kg aproape întotdeauna pradă organismelor mai mari, nu mai mici, decât ele însele [3] . Dacă această nișă este deja ocupată, presiunea competitivă se poate opune selecției direcționale [1] . Cele trei clade Canidae prezintă o tendință spre dimensiuni mai mari înainte de a dispărea [4] .

Valabilitate

Cope a recunoscut că cladele cenozoice ale mamiferelor s-au născut ca indivizi mici și că masa corporală a crescut de-a lungul istoriei cladei [5] . Discutând cazul evoluției Canidae în America de Nord, Blaire Van Valkenburgh de la UCLA și colaboratorii săi afirmă că:

Regula lui Cope sau tendința evolutivă către o dimensiune mai mare a corpului este comună la mamifere. O dimensiune mare mărește capacitatea de a evita prădătorii și de a captura prada, crește succesul reproducerii și îmbunătățește eficiența termică. Mai mult, la carnivorele mari, concurența interspecifică pentru hrană tinde să fie relativ intensă, iar speciile mai mari tind să domine și să omoare concurenții mai mici. Părinții genealogiilor hipercarnivore ar fi putut începe ca scutori ai carcaselor mari, cu corp relativ mic, vulpe și coioți, selecția operând în favoarea ambelor dimensiuni mai mari și a adaptărilor avansate craniodentale pentru consumul de carne. Mai mult, evoluția mărimii prădătorului va fi probabil influențată de modificările dimensiunii prăzii și s-a documentat o tendință semnificativă spre dimensiuni mai mari pentru mamiferele mari din America de Nord, inclusiv erbivore și carnivore, în Cenozoic. "

( Van Valkenburgh și colab. , Cope's Rule, Hypercarnivory, and Extinction in North American Canids [3] )

În unele cazuri, creșterea dimensiunii corpului poate reprezenta mai degrabă o tendință pasivă decât una activă [6] . Cu alte cuvinte, dimensiunea maximă crește, dar dimensiunea minimă nu; de obicei, acesta este rezultatul unei variații a dimensiunii pseudorandom, mai degrabă decât a unei evoluții direcționale. Aceasta nu intră sub regula Cope sensu stricto , ci este considerată de mulți experți ca un exemplu al „regulii Cope sensu lato ” [7] . În alte cazuri, o creștere a dimensiunii poate reprezenta, de fapt, o tranziție către o dimensiune optimă a corpului și nu implică faptul că populațiile se dezvoltă întotdeauna către o dimensiune mai mare [5] .

Cu toate acestea, mulți paleobiologi sunt sceptici cu privire la validitatea regulii lui Cope, care poate constitui pur și simplu un artefact statistic [1] [8] . Exemplele presupuse ale regulii lui Cope presupun adesea că vârsta stratigrafică a fosilelor este proporțională cu „nivelul de cladă”, o măsură a modului în care acestea sunt derivate dintr-o stare ancestrală; această relație este de fapt destul de slabă [9] . Exemple contrare regulii lui Cope sunt frecvente de-a lungul timpului geologic: deși creșterea dimensiunii are loc mai frecvent decât o face, nu este în niciun caz universală. De exemplu, printre genurile de moluște cretacice , o creștere a dimensiunii nu este mai frecventă decât menținerea sau reducerea dimensiunii [7] . În multe cazuri, regula lui Cope funcționează numai la anumite niveluri taxonomice: de exemplu, un ordin poate respecta regula lui Cope, în timp ce familiile sale componente nu.

În ciuda mai multor exemple contrare, regula lui Cope este valabilă în multe cazuri. De exemplu, toate filele marine, cu excepția moluștelor, prezintă o creștere a dimensiunii între Cambrian și Permian [10] . Mai mult, regula lui Cope pare a fi respectată chiar și în clade unde ar fi de așteptat o reducere a dimensiunii. De exemplu, dimensiunea păsărilor ar fi de așteptat să se micșoreze în timp, deoarece masele mai mari necesită mai multă cheltuială de energie în timpul zborului. Cu toate acestea, se pare că păsările respectă regula lui Cope [11] .

Notă

  1. ^ a b c d e f g h i Hone DW, Benton MJ, Evoluția dimensiunilor mari: cum funcționează regula lui Cope? , în Trends Ecol. Evol. (Amst.) , Vol. 20, nr. 1, 2005, pp. 4-6, DOI : 10.1016 / j.tree.2004.10.012 , PMID 16701331 .
  2. ^ a b DOI : 10.1554 / 04-003
  3. ^ a b Van Valkenburgh, B., X Wang și J Damuth, Cope's Rule, Hypercarnivory and Extinction in North American Canids , în Science , vol. 306, n. 5693, 2004, pp. 101–4, Bibcode : 2004Sci ... 306..101V , DOI : 10.1126 / science.1102417 , PMID 15459388 .
  4. ^ Finarelli, John A., Testing hypotheses of the evolution of encephalization in the Canidae (Carnivora, Mammalia) , in Paleobiology , vol. 34, 2008, p. 35, DOI : 10.1666 / 07030.1 .
  5. ^ a b DOI : 10.1126 / science.280.5364.731
  6. ^ Carrano, MT, Body-Size Evolution in the Dinosauria , în Amniote Paleobiology: Perspectives on the Evolution of Mammals, Birds, and Reptiles: a Volume Honoring James Allen Hopson , University of Chicago Press, 2006, ISBN 978-0-226- 09478-6 . Adus la 12 mai 2008 .
  7. ^ a b DOI : 10.1038 / 385250a0
  8. ^ Stephen Jay Gould, regula lui Cope ca artefact psihologic , în Nature , vol. 385, nr. 6613, 1997, pp. 199–200, Bibcode : 1997 Nat . 385..199G , DOI : 10.1038 / 385199a0 .
  9. ^ Sereno și colab. 1998
  10. ^ Novack-Gottshall, [0210: EBTICM 2.0.CO; 2 Tendințe ale dimensiunii corpului la nivelul întregului ecosistem în descendențele nevertebrate marine cambrian-devoniene ], în Paleobiologie , vol. 34, nr. 2, 2008, p. 210, DOI : 10.1666 / 0094-8373 (2008) 034 [0210: EBTICM] 2.0.CO; 2 , ISSN 0094-8373 ( WC ACNP ) .
  11. ^ DOI : 10.1111 / j.1420-9101.2007.01483.x
Biologie Portalul de biologie : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de biologie
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Regola_di_Cope&oldid=121971002 ”