Jak temperatura wpływa na życie? Ten model badaczy wreszcie odpowie na ważne pytania

Temperatura jest ważnym czynnikiem fizycznym, który ma ogromny wpływ na życie na Ziemi. W każdej skali – od pojedynczych molekuł po całe ekosystemy. Jak dotąd nie istniał żaden model matematyczny ani ogólna teoria, które tłumaczyłyby, jak wzrost lub spadek temperatury wpływa na poszczególne procesy biologiczne. Sytuacja w końcu się zmieniła, co jest jeszcze bardziej znamienne w momencie, gdy ludzkość zmaga się z globalnym ociepleniem.

Na łamach czasopisma naukowego Proceedings of the National Academy of Sciences zostały opublikowane wyniki badań amerykańskich uczonych z Instytutu Santa Fe. Przedstawili oni prostą teorię opisującą wpływ temperatury na organizmy żywe w każdej skali.

Czytaj też: Ta mapa ujawni potencjalne trzęsienia ziemi w Kanadzie. Szczelinowanie hydrauliczne będzie bezpieczniejsze

Po co powstał taki model? Zdaniem badaczy, ich teoria pomoże prognozować zmiany w wielu układach biologicznych, jakie dzieją się pod wpływem zmian klimatu. Dzięki temu łatwiej będzie można przewidzieć, kiedy wybuchnie kolejna pandemia lub czy produkcja żywności zaspokoi potrzeby całej populacji ludzkiej.

Temperatura a życie na Ziemi

Jak wiadomo, temperatura ma niebagatelny wpływ na całe życie na Ziemi. Dotychczas nikomu nie udało się stworzyć syntetycznego model opisującego ten wpływ. Zdarzało się, że naukowcy wykorzystywali równanie Arrheniusa do badania zależności między temperaturą a szybkością zachodzenia reakcji chemicznych. Niestety, nie jest to doskonałe narzędzie, bo pomija wiele aspektów biologicznych, jak chociażby metabolizm czy tempo wzrostu.

Jak temperatura wpływa na formy życia? Model opisuje zależności od poziomu molekuł po całe ekosystemy

Co robili zatem amerykańscy uczeni? Sięgnęli po teorię opisującą kinetykę enzymów. Po dodaniu kilku zmiennych stworzyli model na poziomie kwantowo-molekularnym, a następnie rozszerzyli go na większe skale.

Naukowcy chwalą się, że ich teoria wpływu temperatury na procesy biologiczne w każdej skali jest prosta i uniwersalna:

Model może wyjaśnić wzorce i zachowania dowolnych mikroorganizmów lub całych taksonów w dowolnym środowisku. (…) Jest to bardzo fundamentalna teoria. Można ją zastosować prawie do każdego procesu, na który wpływ ma temperatura. Mamy nadzieję, że będzie to przełomowy wkład w światową naukę.

Czytaj też: Ten robot plazmowy to prawdziwa rewolucja. Pracuje taniej i szybciej

Co dalej? Czy wszystko kończy się na stworzeniu nowej teorii? Nic podobnego! W dalszych planach naukowcy chcą stworzyć konkretne prognozy dla świata organicznego oparte na tym modelu. Być może dowiemy się, co się stanie w przyszłości z różnymi gatunkami organizmów pod wpływem wzrostu globalnej temperatury.