Il y a plus de 8 millions d'espèces d'êtres vivants sur Terre, mais aucun d'entre eux - des baleines bleues de 100 pieds aux bactéries microscopiques - n'a un avantage sur les autres dans la lutte universelle pour l'existence.

Dans un article publié le 8 janvier dans la prestigieuse revue Écologie et évolution de la nature , un trio de scientifiques d'universités des États-Unis et du Royaume-Uni décrit la dynamique qui a commencé avec l'origine de la vie sur Terre il y a 4 milliards d'années. Ils rapportent que quelle que soit la taille corporelle très différente, localisation et histoire de vie, la plupart des plantes, les espèces animales et microbiennes sont également « aptes » à lutter pour l'existence. En effet, chacun transmet approximativement la même quantité d'énergie au cours de sa vie pour produire la prochaine génération de son espèce.

"Cela signifie que chaque éléphant ou rorqual bleu n'apporte pas plus d'énergie par gramme de parent à la génération suivante qu'une truite ou même une bactérie, " a déclaré le co-auteur Charles A.S. Hall, écologiste des systèmes au College of Environmental Science and Forestry (ESF) à Syracuse, New York. "Nous avons trouvé, assez étonnant, en examinant le taux de production et le temps de génération de milliers de plantes, animaux et microbes que chacun transmettrait, en moyenne, la même quantité d'énergie à la génération suivante par gramme de parent, quelle que soit la taille. Une algue aquatique unicellulaire recrée sa propre masse corporelle en une journée, mais ne vit qu'un jour. Une grande femelle éléphant met des années à produire son premier bébé, et vit beaucoup plus longtemps que l'algue. Pour toutes les plantes et tous les animaux de toutes tailles, ces deux facteurs - taux de production de biomasse et temps de génération - s'équilibrent exactement, donc chacun apporte la même énergie par gramme de parent à la génération suivante au cours de sa vie. »

La ligne de fond, Hall a dit, est que tous les organismes sont, en moyenne, tout aussi apte à la survie.

Co-auteur de Hall, James H. Brown, un écologiste physiologique à l'Université du Nouveau-Mexique, mentionné, "Le fait que tous les organismes soient presque également en forme a de profondes implications pour l'évolution et la persistance de la vie sur Terre."

Le troisième auteur sur le papier, qui a été publié en ligne, est le biologiste mathématique Richard M. Sably de l'Université de Reading au Royaume-Uni.

Les scientifiques ont abordé une question intrigante sur la vie sur la planète, en commençant par quelques connaissances communes. D'une part, ils ont noté, microscopique, bactéries unicellulaires, les algues et les protistes qui ne pèsent que quelques microgrammes vivent vite, générer beaucoup de nouvelle biomasse par jour voire par minute, et mourir jeune, souvent en quelques heures. D'autre part, des mammifères tels qu'un rorqual bleu de 100 pieds peuvent vivre jusqu'à 100 ans mais génèrent une nouvelle biomasse, y compris les bébés, beaucoup plus lentement.

Les auteurs posent une vaste question :comment une variation aussi énorme de la reproduction et de la survie peut-elle permettre la persistance et la coexistence de tant d'espèces ? Leur réponse :Parce qu'il y a un compromis universel dans la façon dont les organismes acquièrent, transformer et dépenser de l'énergie pour la survie et la production dans le cadre des contraintes imposées par la physique et la biologie.

Dans leurs recherches, les auteurs ont construit un modèle d'allocation d'énergie, sur la base de données concernant les taux d'investissement énergétique dans la croissance et la reproduction, les temps de génération (généralement considérés comme de 22 à 32 ans pour les humains) et les tailles corporelles de centaines d'espèces allant des microbes aux mammifères et aux arbres. Ils ont trouvé une relation exactement égale mais opposée entre le taux de croissance et le temps de génération parmi tous ces organismes.

Le résultat net est ce que les auteurs appellent le "paradigme de fitness égal". Les espèces sont presque également aptes à la survie car elles consacrent toutes la même quantité d'énergie par unité de poids corporel pour produire une progéniture dans la génération suivante; l'activité plus élevée et la durée de vie plus courte des petits organismes sont exactement compensées par l'activité plus lente et la plus grande longévité des grands organismes.

Hall a déclaré que le compromis entre le taux de vie et le temps de génération est l'une des raisons de la grande diversité de la vie sur Terre :aucune taille ou forme de vie n'a d'avantage intrinsèque sur une autre. Les avantages apparents d'être plus grand (par exemple, les mâles plus gros sont plus susceptibles de gagner en compétition pour les partenaires) sont compensés par le fait que les animaux plus gros sont généralement moins productifs au fil du temps.

"Il n'y a pas une seule façon de vivre et d'utiliser l'énergie qui soit la meilleure, " Hall et Brown ont déclaré. " Compte tenu de l'éventail des conditions environnementales sur la planète, un type d'organisme pourrait gagner un avantage temporaire, mais de tels gains seront bientôt contrés par d'autres, organismes concurrents. Le résultat est ce que la biologiste évolutionniste Leigh Van Valen a appelé le « phénomène de la reine rouge, ' basé sur Through the Looking Glass de Lewis Carroll :toutes les espèces doivent continuer à courir pour suivre les autres et rester dans la course évolutive. »