Scientists discover universal temperature curve for all life

Researchers at Trinity College Dublin have identified a universal thermal performance curve that governs how organisms across the tree of life respond to temperature changes. This pattern shows performance improving gradually up to an optimal point before declining sharply. The finding, based on analysis of over 2,500 curves from diverse species, suggests evolutionary constraints on adapting to warming climates.

A team from Trinity College Dublin reports the discovery of a universal thermal performance curve (UTPC) that applies to organisms from bacteria to insects and beyond. Published in the Proceedings of the National Academy of Sciences, the study analyzed more than 2,500 thermal performance curves spanning thousands of species and various biological activities, such as lizard running speeds, shark swimming, and bacterial cell division rates.

The UTPC describes a consistent pattern: as temperatures increase, biological performance rises gradually until reaching an optimal temperature, after which it falls rapidly. This holds across major branches of life evolved over billions of years, with optimal temperatures varying widely—from 5°C to 100°C—depending on the species and performance measure.

Andrew Jackson, a professor of zoology at Trinity and co-author, highlighted the uniformity: "Across thousands of species and almost all groups of life including bacteria, plants, reptiles, fish and insects, the shape of the curve that describes how performance changes with temperature is very similar." He added that all variations are essentially the same curve, shifted and stretched across temperatures, and that optimal temperatures link directly to critical maximums where death occurs.

Senior author Nicholas Payne emphasized the dataset's breadth: "These results have sprung forward from an in-depth analysis of over 2,500 different thermal performance curves, which comprise a tremendous variety of different performance measures for a similarly tremendous variety of different species—from bacteria to plants, and from lizards to insects."

The researchers note that once temperatures exceed the optimum, the viable range for survival narrows. They plan to use the UTPC as a benchmark to explore any exceptions, particularly amid ongoing climate warming.

مقالات ذات صلة

Athlete warming up on track with heat glow on muscles and speed trails, illustrating study on performance boost from warm-ups.
صورة مولدة بواسطة الذكاء الاصطناعي

روتين الإحماء يظهر تحسين سرعة و قوة العضلات

من إعداد الذكاء الاصطناعي صورة مولدة بواسطة الذكاء الاصطناعي تم التحقق من الحقائق

راجع منهجي بقيادة جامعة إديث كووان وجد أن زيادة درجة حرارة العضلات من خلال روتين الإحماء يمكن أن يعزز بشكل كبير الأداء في الحركات السريعة عالية القوة. يقدر الدراسة أن لكل ارتفاع 1 درجة مئوية في درجة حرارة العضلات، يتحسن الأداء المتعلق بالسرعة والقوة بنسبة حوالي 3.5%، بينما تبقى القوة القصوى دون تغيير كبير.

دراسة جديدة لأكثر من 2000 نوع من الحشرات تكشف أن العديد من الحشرات الاستوائية، خاصة في الأمازون، قد تواجه صعوبة في التكيف مع ارتفاع درجات الحرارة. يبرز الباحثون تحملاً حرارياً محدوداً لدى الأنواع في المناطق المنخفضة، مما قد يعطل النظم البيئية. النتائج، المنشورة في Nature، تؤكد الضعف في المناطق ذات التنوع البيولوجي العالي.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

تشير أبحاث جديدة إلى أن سلاحف البحر تمتلك آلية وراثية فوق الجينية تساعد في الحفاظ على توازن نسب الجنس رغم ارتفاع درجات الحرارة الناتج عن الاحتباس الحراري العالمي. يمكن لهذه التكيف أن يخفف مخاوف انهيار السكان بسبب كثرة الصغار الإناث. قاد علماء من جامعة كوين ماري في لندن الدراسة على سلاحف اللوغير هد.

اكتشف الباحثون جينات تضاعفت قبل السلف المشترك العام الأخير لجميع الحياة، مما يقدم رؤى حول المراحل الأولى للتطور. هذه البارالوجات العالمية، الموجودة في معظم الكائنات الحية، تشير إلى أن إنتاج البروتين والنقل عبر الغشاء كانا من أوائل الوظائف البيولوجية. النتائج، المنشورة في Cell Genomics، تبرز كيف يمكن للأنماط الجينية القديمة الكشف عن تاريخ ما قبل LUCA.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

أظهر باحثون في جامعة شتوتغارت أن مبدأ كارنو، الركن الأساسي للديناميكا الحرارية، لا ينطبق كليًا على الجسيمات المترابطة على المستوى الذري. يكشف عملهم أن المحركات الكمومية يمكنها تجاوز حد الكفاءة التقليدي عبر استغلال الارتباطات الكمومية. قد يمهد هذا الاكتشاف الطريق لمحركات نانوية عالية الكفاءة.

وصلت محيطات الأرض إلى أعلى مستويات الحرارة المسجلة في 2025، حيث امتصت 23 زيتا جول من الطاقة الزائدة. هذا الإنجاز، الذي أكدته فرقة دولية من العلماء، يبرز التأثير المتسارع لتغير المناخ. الاتجاه الدافئ، الذي يتراكم منذ التسعينيات، يغذي عواصف أقوى وارتفاع مستوى سطح البحر عالميًا.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

تظهر دراسة استمرت 60 عامًا على أكثر من 80,000 شحيح كبير في غابة ويثام بأكسفورد أن موجات البرد والأمطار الغزيرة تقللان من كتلة جسم صغار العش وفرص بقائهم. يبدو أن الطيور التي تتكاثر في وقت أبكر من الموسم محمية بشكل أفضل من هذه الآثار. أما فترات الدفء المعتدلة، فيمكن أن تعزز نمو الفراخ من خلال زيادة توافر الغذاء.

 

 

 

يستخدم هذا الموقع ملفات تعريف الارتباط

نستخدم ملفات تعريف الارتباط للتحليلات لتحسين موقعنا. اقرأ سياسة الخصوصية الخاصة بنا سياسة الخصوصية لمزيد من المعلومات.
رفض