ダブリン・トリニティ・カレッジの研究者たちが、すべての生体が温度変化にどのように反応するかを支配する普遍的な熱性能曲線を発見した。このパターン、バクテリアから魚まで適用され、最適温度で性能がピークに達した後急激に低下し、温暖化する世界での適応の限界を強調している。PNASに掲載された発見は、進化はこの基本的なルールから逃れられないことを示唆している。
2025年にProceedings of the National Academy of Sciencesに掲載された研究で、ダブリン・トリニティ・カレッジの科学者たちは、数千種にわたる2,500以上の熱性能曲線を分析し、彼らが普遍的な熱性能曲線（UTPC）と呼ぶ一貫したパターンを明らかにした。この曲線は、トカゲが疾走したり、サメが泳いだり、バクテリアが分裂したりするような生物学的性能が、温度の上昇とともに徐々に増加し、最適点に達した後急激に低下する様子を記述しており、より高い熱で生理的崩壊や死に至る可能性がある。
UTPCは、細菌、植物、爬虫類、魚、昆虫を含むすべての主要な生命グループに一様に適用され、数十億年にわたる進化的分岐にもかかわらずである。トリニティの自然科学学部動物学教授で共同著者のアンドリュー・ジャクソンは次のように説明した：「数千種にわたり、細菌、植物、爬虫類、魚、昆虫を含むほぼすべての生命グループで、温度による性能変化を記述する曲線の形状は非常に似ている。しかし、異なる種は5°Cから100°Cまでの非常に異なる最適温度を持ち、観察される性能の測定方法や種によって性能は大きく異なる。」
ジャクソンは付け加えた：「ここで示したのは、すべての異なる曲線が実際には同じ正確な曲線であり、ただ異なる温度で伸ばされずらされただけであるということだ。さらに、最適温度と死が発生する臨界最大温度が切り離せない関連性を持つことを示した。どんな種であっても、最適温度を超えると生命が可能な温度範囲は単に小さくなければならない。」
主任著者のニコラス・ペイン博士は示唆を強調した：「これらの結果は、2,500以上の異なる熱性能曲線の詳細な分析から生まれたものであり、細菌から植物、トカゲから昆虫まで、驚異的な多様な性能測定と同様に驚異的な多様な種をカバーしている。これは、生命の木が数十億年の進化を通じて成長する中で大幅に分岐したすべての主要グループの種にパターンが適用されることを意味する。この豊かな生命の多様性にもかかわらず、私たちの研究は、基本的にすべての生命形態が温度が機能能力に影響を与えるこの『ルール』によって驚くほど制約を受けていることを示している。進化が達成した最善は、この曲線を移動させることだけ——生命はこの特定の熱性能形状から逸脱する方法を見つけていない。」
研究者たちは、UTPCをベンチマークとして使用し、特に進行中の気候温暖化の中で、このパターンから微妙に逸脱する可能性のある種を特定する計画である。