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¿Cuál fue la razón por la que algunas plantas y animales se volvieron gigantes en el curso de la evolución?

¿Cuál fue la razón por la que algunas plantas y animales se volvieron gigantes en el curso de la evolución?



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Se sabe que los dinosaurios, mamuts, plantas gigantes, etc. son más grandes que los animales modernos. Me pregunto por qué se han vivido y por qué no están viviendo ahora. Realmente no sé mucho, pero ¿es algo sobre el equilibrio de oxígeno o algo similar?


Gracias por hacer una pregunta interesante que me hizo pensar.

La respuesta corta es que algo evoluciona si hay una ventaja en los genes involucrados y, por "ventaja" me refiero a que produce más copias de los genes en la próxima generación, por lo que habrá más individuos con esa característica en la población.

En cuanto a qué ventaja particular tenía el aumento de la masa corporal para cualquier especie en particular que dependería de la especie en particular y su entorno en ese momento. Es casi seguro que no existe una respuesta única para todos.

La mayoría de los mamíferos terrestres muy grandes son herbívoros y existe la ventaja de tener un tracto digestivo grande cuando se ingiere una gran cantidad de material vegetal con un nivel de nutrientes bastante bajo. Sin embargo, cuando también hay depredadores, volverse grande y lento puede ser más una desventaja que mantenerse pequeño y rápido. Con la evolución, a menudo hay un equilibrio de fuerzas en competencia que se intercambian entre sí.

Donde los mamíferos grandes se han aislado en islas sin depredadores, como una especie de elefante ahora extinto en la isla de Flores, tienden a volverse más pequeños, por lo que esto sugiere que evitar a los depredadores simplemente siendo demasiado grandes para que los maten podría ser un factor importante. .

Y, por supuesto, con muchas especies tenemos el efecto de la selección de sexo. Si las hembras seleccionan a los machos más grandes, habrá una presión de selección hacia un tamaño mayor.

Con las plantas podría ser algo completamente diferente. Los árboles, por ejemplo, tienen troncos largos básicamente por una de dos razones.

En primer lugar, para poner sus hojas y semillas fuera del alcance de los herbívoros, para que tengamos una especie de carrera armamentista como la de las jirafas y las acacias en África.

En segundo lugar, cuando crecen en grupos cercanos como bosques y bosques, habrá competencia por la luz solar y los recursos del suelo como el agua. Una especie que pueda llegar más alto y poner sus hojas por encima de las de sus vecinos ganará la competencia y también habrá presión sobre sus vecinos para que desarrollen troncos más largos. Los troncos largos significan que el agua debe bombearse mucho hasta las hojas, por lo que el árbol con los troncos más largos también necesitará sistemas de raíces más grandes. Una vez más, una compensación entre hacer un tronco largo y dominar el suministro de agua subterránea.

También se cree que muchos árboles han formado asociaciones simbióticas con hongos en sus sistemas de raíces que les ayudan a absorber los nutrientes y el agua necesarios para 'dar servicio' a un tronco largo y una copa de hojas alta, por lo que pueden ser los únicos tipos de plantas capaces de haciendo esto de todos modos.

Una cosa en la que le gustaría pensar es por qué algunas ballenas son muy grandes y otras relativamente pequeñas (delfines, marsopas, orcas). ¿Cuál es la diferencia en su estilo de vida, comida, hábitat, etc., que podría impulsar estas diferencias evolutivas?


Para ampliar la respuesta de Rose, ciertos factores ambientales son los que la gente cita con cambios de tamaño inusuales en un animal a lo largo del tiempo a medida que se diversifica en nuevas especies.

El gigantismo (y el enanismo) en las islas son un ejemplo particular. En este caso, un animal puede llegar a una isla y algunos de los depredadores o competidores a los que está acostumbrado no estarán allí. Luego, una sola especie dará lugar a muchas especies, cada una llenará uno de los nichos que están vacíos en la isla: comer insectos de la corteza y romper nueces. La falta de grandes carnívoros permitirá que un buen herbívoro jugoso crezca sin miedo a ser devorado. De manera similar, el Moa era un ave que se convirtió en un carnívoro agresivo en su hábitat isleño, donde es muy raro ver un ave terrestre agresiva cuando ya hay un gato grande u otro carnívoro presente. Cambios tan grandes en el medio ambiente también pueden resultar en enanismo: especies más pequeñas como animales más pequeños como ardillas o ratones podrían no estar presentes para consumir todos los alimentos disponibles. Los Hobbits descubiertos recientemente en Indonesia son un ejemplo de enanismo insular.

Dicho esto, la presión selectiva probablemente puede hacer que muchos animales sean más grandes o más pequeños: muchas de las razas de perros son más pequeñas que los lobos de los que descienden. Creo que los novillos son tan grandes como podemos hacerlos y son más grandes que el ganado autóctono.

En cuanto al entorno que causó que los dinosaurios fueran tan grandes, los niveles más altos de oxígeno en el planeta en ese momento es una teoría común de por qué eran tan grandes. También creo que, al menos desde el principio, las condiciones de selección que favorecían a los animales más grandes probablemente se establecieron a medida que los animales evolucionaron sin competidores de ningún tipo (primeros animales en tierra o mar). Si esto volviera a suceder, no está claro si los dinosaurios habrían sido tan grandes; tal vez podríamos haber tenido mamíferos gigantes o descendientes de trilobites.


Un punto significativo que no se consideró en las respuestas anteriores es la tasa de reproducción y la variabilidad ambiental. Los animales más grandes tienen tiempos más largos entre generaciones y generalmente se reproducen con menor rapidez. En un ambiente menos estable, una reproducción más rápida permite que la población se adapte más rápidamente a la disponibilidad de recursos, proporcionando una población más grande para que los eventos aleatorios tengan menos probabilidades de eliminar la especie entera (la variación genética puede ser un factor aquí) y minimiza el valor absoluto. cantidad de recursos necesarios para una población estable.

Hay beneficios significativos al ser más grande. Además de las interacciones con otros animales, un animal más grande tiene una menor proporción de área de superficie a masa y, por lo tanto, perderá menos calor por unidad de masa (¿lo que podría haber sido significativo para los mamíferos de la era del hielo?). Un animal más grande también puede soportar órganos más grandes (no solo el tracto digestivo como lo menciona Rosa Rubicondior, los cerebros grandes no serían posibles en animales pequeños) o características especializadas de tamaño sustancial (donde la utilidad no es una función lineal del tamaño).


Debe reconocerse que esta es una pregunta sobresaliente en biología, es decir, no hay una respuesta segura.

Esta revisión considera las diversas pruebas teóricas y empíricas para la selección fenotípica en el tamaño corporal:

  • Blanckenhorn WU (2000) La evolución del tamaño corporal: ¿Qué mantiene pequeños a los organismos? Revista trimestral de biología 75: 385-407.

Algunos han planteado la hipótesis de una conexión entre el tamaño corporal y la evolución de la endotermia:

  • Clarke A, Portner HO (2010) Temperatura, poder metabólico y la evolución de la endotermia. Revisiones biológicas 85: 703-727.

Y otros han sugerido un vínculo con el oxígeno en la atmósfera:

  • Harrison JF, Kaiser A, VandenBrooks JM (2010) Nivel de oxígeno atmosférico y evolución del tamaño del cuerpo de los insectos. Actas de la Royal Society B: Ciencias biológicas 277: 1937.

Y arrojaré esta hipótesis al ring. Los grandes dinosaurios se extinguieron hace solo 65 millones de años. Eso es básicamente ayer en términos de escalas de tiempo geológico en las que el tamaño del cuerpo puede evolucionar: ellos (los dinosaurios) evolucionaron originalmente hace 230 millones de años. Eso significa que tenemos al menos 165 millones de años antes de que puedas ver si nuestra diversidad actual de vida en la tierra puede evolucionar organismos igualmente grandes.


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