Ce qui est petit semble vraiment être beau en termes d'évolution. Les plus grands dinosaures, ptérosaures et mammifères peuvent sembler impressionnants, mais ces géants sont largement dépassés en nombre par les bactéries microscopiques, les algues et les champignons unicellulaires. Les petits organismes sont également anciens et incroyablement résistants.

Les premières traces d’organismes unicellulaires datent d’il y a environ 3,8 milliards d’années, peu après que la Terre nouvellement formée se soit suffisamment refroidie pour que la vie organique puisse émerger. Les animaux multicellulaires ont évolué il y a moins d’un milliard d’années, et des animaux plus grands et plus complexes sont apparus il y a un peu plus d’un demi-milliard d’années. Pendant la majeure partie de l'histoire de la Terre, la planète a été dominée par des organismes ne dépassant pas le diamètre d'un seul cheveu humain.

Les grands animaux ont tendance à mettre plus de temps à grandir et à atteindre leur maturité, ils se reproduisent donc plus lentement. Alors que les souris ont un temps de génération court (le temps qu'il faut à un nouveau-né pour grandir et donner naissance) d'environ 12 semaines, les éléphants mettent plus près de 25 ans.

Les grandes espèces ont tendance à évoluer plus lentement et peuvent être moins capables de faire face aux changements à long terme de l'environnement physique et biologique. Les organismes plus grands ont également tendance à être moins bien lotis lors d’extinctions massives. Rien de plus gros qu'un chat domestique n'a survécu à l'impact d'un astéroïde qui a anéanti les dinosaures il y a 66 millions d'années.

Être très grand nécessite beaucoup plus de spécialisation et une reproduction plus lente, ce qui réduit les chances de survivre aux bouleversements environnementaux. Par exemple, les vertébrés plus gros ont besoin d’os disproportionnellement plus épais et de muscles plus gros. Une musaraigne de la taille d'un éléphant se casserait rapidement les pattes si elle essayait de marcher.

Il n’est donc pas surprenant que de nombreux groupes d’animaux semblent provenir de tailles relativement petites, et que les premiers représentants ramifiés sont généralement assez petits. Les groupes frères des insectes ailés comprennent les minuscules collemboles (pour la plupart moins de 6 mm), tandis que les tardigrades microscopiques ou « ours d'eau » sont le groupe frère des arthropodes (qui comprennent les araignées et les crustacés) et les vers de velours.

Les premiers mammifères et certains des premiers dinosaures (comme l'Eoraptor mesurant moins de deux mètres de long) étaient également relativement petits par rapport à leurs cousins ​​ultérieurs, souvent gigantesques.

Pourquoi s'embêter à grossir ?

Être plus grand présente de nombreux avantages. Une plus grande taille peut permettre d'échapper plus facilement aux prédateurs (les éléphants et les baleines ont peu d'ennemis autres que les humains), de chasser leurs proies, de surpasser leurs rivaux et d'endurer des difficultés temporaires.

Les organismes plus grands ont également tendance à mieux conserver la chaleur (en raison de leur surface relativement plus petite) et à avoir un plus grand potentiel d'intelligence.

Mais les scientifiques pensent qu’il existe une limite supérieure à la taille des cellules. La mécanique de la division cellulaire s'effondre en très petite et en très grande taille.

Tous les êtres vivants doivent également faire face à une contrainte physique universelle soulignée par Galilée. Les cellules plus grosses ont tendance à avoir moins de surface par unité de volume. Cela signifie que le mouvement naturel (diffusion) des molécules de gaz, de nutriments et de déchets à l'extérieur de la cellule n'est pas suffisant pour maintenir le fonctionnement sans système de transport. Ces molécules doivent également voyager plus loin dans des cellules plus grandes.

Construire un organisme plus grand implique donc deux choses. Tout d’abord, regrouper un grand nombre de cellules afin qu’elles puissent travailler ensemble. Deuxièmement, créer différentes cellules spécialisées pour différentes tâches, notamment le soutien structurel, la digestion des aliments et le déplacement d'objets tels que l'oxygène et le CO₂. autour.

L’alternative est de devenir plat ou filiforme (comme les vers en crin de cheval) ou mince et plat (comme les vers plats). Ces animaux n'ont pas besoin d'un système de transport interne car aucune de leurs cellules (ou leur contenu) n'est éloignée de l'air ou de l'eau environnante.

Le paléontologue Edward Cope (1840-1897) a proposé que les individus de toutes les lignées aient tendance à augmenter en taille au cours du temps évolutif. Bien que cela soit vrai d'un point de vue statistique, il existe de nombreuses exceptions, et les événements d'extinction massive ramènent souvent les choses à l'extrémité la plus petite du spectre.

Tracez la répartition des tailles pour presque tous les grands groupes d'animaux et vous constaterez un biais étonnamment positif :la plupart des espèces sont beaucoup plus proches de la plus petite taille que de la plus grande taille au sein de leur groupe parent, et il existe relativement peu de grandes espèces. Par exemple, il existe plus d'espèces d'insectes (environ 5 millions) que tous les autres groupes d'animaux réunis, ce qui en fait sans doute le groupe animal le plus prospère sur Terre.

La plupart des insectes sont des coléoptères, avec une longueur moyenne de l'ordre de 6 mm. Les coléoptères géants tels que les coléoptères Hercules (17 cm de long) et les éléphants (13 cm de long) sont extrêmement rares.

La petite taille permet aux animaux de vivre dans une plus grande diversité de niches et de répartir les ressources plus finement, regroupant davantage d'espèces et d'individus dans le même espace d'habitat. Les insectes sont maîtres de cette stratégie.

Les doux hériteront de la Terre et au-delà

Malgré la tendance des organismes à évoluer vers des tailles plus grandes, les organismes les plus simples et les plus petits possèdent encore de nombreuses capacités incroyables qui manquent aux organismes plus grands.

Beaucoup de ces minuscules « extrémophiles » peuvent survivre dans des environnements qui anéantissent la plupart des autres formes de vie.

Certaines archées (organismes unicellulaires sans noyau) peuvent résister à des températures supérieures à 200 °C autour des évents des grands fonds, tandis que d'autres espèces peuvent prospérer dans des eaux à forte concentration de sel, d'acide et d'alcalinité. De même, les minuscules animaux tardigrades peuvent résister à des températures comprises entre 150°C et -200°C, au vide de l'espace, au dessèchement pendant des décennies et à des doses de rayonnement 1 000 fois supérieures à celles nécessaires pour tuer un humain.

Il existe même de minuscules vers nématodes capables de vivre sous trois kilomètres de roche solide.

Certains scientifiques pensent que des microbes pourraient survivre à des voyages interplanétaires à l’intérieur de météorites. Les scientifiques pensent également que toute vie que nous trouvons ailleurs dans le système solaire pourrait avoir une origine commune avec la vie sur Terre – au début petite.