اكتشف باحثون في كلية ترينيتي دبلن منحنى أداء حراري عالميًا يحكم كيفية استجابة كل كائن حي لتغيرات درجة الحرارة. يظهر هذا النمط، الذي ينطبق من البكتيريا إلى الأسماك، قمم أداء عند درجة حرارة مثالية قبل انخفاض حاد، مما يبرز حدود التكيف في عالم يسخن. تشير النتائج، المنشورة في PNAS، إلى أن التطور لا يمكنه الهروب من هذه القاعدة الأساسية.
في دراسة نشرت في Proceedings of the National Academy of Sciences عام 2025، حلل علماء من كلية ترينيتي دبلن أكثر من 2500 منحنى أداء حراري عبر آلاف الأنواع، كاشفين عن نمط متسق يسمونه المنحنى العالمي للأداء الحراري (UTPC). يصف هذا المنحنى كيفية زيادة الأداء البيولوجي —سواء كان ذلك للزواحف تجري أو القروش تسبح أو البكتيريا تنقسم— تدريجيًا مع ارتفاع درجة الحرارة حتى نقطة مثالية، ثم ينخفض بشكل حاد، مما قد يؤدي إلى انهيار فسيولوجي أو موت عند درجات حرارة أعلى.
ينطبق الـUTPC بشكل موحد على جميع المجموعات الرئيسية للحياة، بما في ذلك البكتيريا والنباتات والزواحف والأسماك والحشرات، رغم مليارات السنين من التباعد التطوري. كما شرح أندرو جاكسون، أستاذ علم الحيوان في كلية العلوم الطبيعية بترينيتي ومؤلف مشارك: «عبر آلاف الأنواع ومعظم مجموعات الحياة تقريبًا بما في ذلك البكتيريا والنباتات والزواحف والأسماك والحشرات، شكل المنحنى الذي يصف كيفية تغير الأداء مع درجة الحرارة مشابه جدًا. ومع ذلك، تختلف الأنواع المختلفة في درجات الحرارة المثالية لها بشكل كبير، من 5 درجات مئوية إلى 100 درجة مئوية، ويمكن أن يختلف أداؤها كثيرًا اعتمادًا على مقياس الأداء المرصود والنوع المعني.»
أضاف جاكسون: «ما أظهرناه هنا هو أن جميع المنحنيات المختلفة هي في الواقع نفس المنحنى الدقيق، فقط ممدود ومنقول عبر درجات حرارة مختلفة. وأكثر من ذلك، أظهرنا أن درجة الحرارة المثالية ودرجة الحرارة القصوى الحرجة التي يحدث فيها الموت مرتبطة ارتباطًا لا ينفصم. بغض النظر عن النوع، يجب أن يكون لديه نطاق درجة حرارة أصغر يمكن فيه الحياة بمجرد أن تتجاوز درجات الحرارة النقطة المثالية.»
أكد المؤلف الرئيسي الدكتور نيكولاس باين على الآثار: «هذه النتائج نشأت من تحليل معمق لأكثر من 2500 منحنى أداء حراري مختلف، والتي تشمل تنوعًا هائلًا من مقاييس الأداء المختلفة لتنوع هائل مماثل من الأنواع المختلفة —من البكتيريا إلى النباتات، ومن الزواحف إلى الحشرات. هذا يعني أن النمط ينطبق على الأنواع في جميع المجموعات الرئيسية التي تباعدت بشكل هائل مع نمو شجرة الحياة على مدار مليارات السنين من التطور. رغم هذا التنوع الغني للحياة، يظهر دراستنا أن جميع أشكال الحياة تبقى مقيدة بشكل ملحوظ بهذه 'القاعدة' حول كيفية تأثير درجة الحرارة على قدرتها على العمل. أفضل ما حققته التطور هو نقل هذا المنحنى —الحياة لم تجد طريقة للانحراف عن هذا الشكل الخاص جدًا للأداء الحراري.»
يخطط الباحثون لاستخدام الـUTPC كمعيار لتحديد أي أنواع قد تنحرف قليلاً عن هذا النمط، خاصة وسط الاحتباس الحراري الجاري.