Az evolúció során az állatok testmérete általában növekszik, ám egyes fajok éppen ellenkező irányban változnak. A brit Readingi Egyetem kutatói osztrák kollégáikkal együtt számítógépes modellezéssel vizsgálták meg ennek okait. A Communications Biology folyóiratban közölt eredményeik szerint a testméret alakulását nemcsak a fajok közötti versengés, hanem a kihalás kockázata is meghatározza.

A Cope-szabály és kivételei

A Cope-szabály szerint az állatok testmérete az evolúció évezredei és évmilliói alatt fokozatosan nő. Az elv Edward Cope 19. századi paleontológusról kapta a nevét, aki a feltételezések szerint elsőként figyelt fel erre a mintázatra. Jól ismert példa a lovak fejlődéstörténete: legkorábbi képviselőik még kutya méretűek voltak.

Sokáig úgy vélték, hogy a nagyobb test jobb alkalmazkodóképességet, valamint nagyobb szaporodási és túlélési esélyt jelent. A Föld történetében azonban egyes, különösen nagy termetű állatcsoportok eltűntek – ilyenek voltak például a dinoszauruszok és az óriási repülő hüllők. Az újabb fosszilis leletek pedig azt is megmutatták, hogy bizonyos állatcsoportok idővel nem nagyobbá, hanem kisebbé váltak. Ezek az ellentmondások évtizedek óta vitára késztetik a kutatókat arról, mennyire általánosan érvényes a Cope-szabály.

Három evolúciós mintázat

A kutatók evolúciós folyamatokat utánzó számítógépes modelleket alkalmaztak. Arra jutottak, hogy az alkalmazkodás háromféle mintázatot követhet. Kettő összhangban áll a Cope-szabállyal, a harmadik viszont annak fordítottjaként írható le.

Az első esetben a fajok közötti versengést kizárólag a testméretük egymáshoz viszonyított aránya határozza meg, miközben alacsony a kihalás veszélye. Ilyenkor az állatok évmilliók alatt egyre nagyobbá válhatnak. Ez több tengeri állatnemzetségnél, köztük gerincteleneknél is megfigyelhető volt.

A második helyzetben éppen ellenkezőleg, magas a kihalás kockázata. A csúcsragadozók, vagyis a legnagyobb testű állatok időről időre eltűnnek, így más fajok léphetnek a helyükre, és még nagyobb testméretet érhetnek el. A kihalási ciklus azonban később megismétlődik. A dinoszauruszok története ezt a mintázatot példázza.

Amikor előny a kisebb test

A harmadik mintázat akkor jelenik meg, ha a fajok közötti versengést nemcsak testméretük, hanem ökológiai fülkéjük is befolyásolja. Ha élőhelyük és a szükséges erőforrások egyre inkább átfedik egymást, a fajok külön fülkék elfoglalására kényszerülnek. Kisebb testmérettel csökkenthetik az egymással való találkozások és az erőforrásokért folyó közvetlen versengés mértékét.

Sovonlal Roy, a kutatás egyik résztvevője szerint az élelemért és menedékért folyó éles fajközi verseny gyakran a testméret csökkenéséhez vezet, miközben az adott faj terjed, és alkalmazkodik az erőforrások eloszlásához, valamint versenytársaihoz.

Példaként azokat a kis termetű lovakat említette, amelyek a jégkorszakban Alaszkában éltek. Ezek az állatok az éghajlat és a növényzet változása miatt gyorsan kisebbé váltak.

Hasonló testméret-csökkenést figyeltek meg bizonyos édesvízi csontoshalaknál, szigeteken élő gyíkoknál és nyakrejtő teknősöknél – ez utóbbi csoportba tartozik a ma élő teknőscsaládok többsége. A jelenség egyes más gerinceseket, rovarokat és ma élő emlősöket is érint.

A kutatók szerint az ökológiai tényezők és azok változásai magyarázatot adhatnak arra, miért rajzolódnak ki egymásnak látszólag ellentmondó testméret-változási mintázatok a fosszilis leletanyagból.