Complexity ביולוגיה בראיה מערכתית


תמונות מתערוכת מוזיאון הטבע בברלין

גרף 1. ריכוזי חמצן ופד"ח ב-600 מיליון השנה האחרונות
בחלק הקודם העליתם אפשרויות בנוגע לגורמים שונים שיכולים להשפיע על טווח הגדלים של יצורים חיים. כמו כן, עלתה השאלה האם טווח הגדלים האופייני נשאר קבוע בזמן או שהוא השתנה. רקורד המאובנים מראה שבתקופות פרה היסטוריות מסויימות, ניתן היה למצוא מינים של בעלי חיים בגדלים שלא ניתן למצוא היום. חרקים כגון מינים קרובים לשפיריות של ימינו הגיעו לגודל גוף עם מוטת כנפיים של עד 70 סנטימטר, והתקיימו מינים של דו חיים שאורך גופם הגיע לכדי 2 מטרים. הסבר אפשרי לכך הוא לחץ החמצן המשתנה שאפיין את אטמוספירת כדור הארץ (האם ריכוז החמצן עלה אצלכם כגורם אפשרי בחלק הקודם?).
1. מהו טווח ריכוזי החמצן באטמוספירת כדור הארץ במהלך 600 מיליון השנים האחרונות? היעזרו בגרף 1.
2. שערו כיצד שינויים בריכוזי החמצן ישפיעו על גודל הגוף המקסימלי של יצורים שונים?
שאלות

חרקים, למשל, קולטים חמצן מהסביבה דרך מערכת צינורות דקים הנקראים טרכאות (איור 2). הצינורות שמובילים את האוויר מהסביבה החיצונית מסתעפים שוב ושוב ומגיעים עד לקוטר של מיקרון. הקצוות מגיעים לתאים כך שהחמצן מפעפע במצב גזי כמעט עד לתא עצמו. דו חיים בשלב הבוגר מסתמכים על דיפוזיה דרך עור גופם במידה מסויימת, כאשר יש מינים בעלי ריאות פשוטות המבצעים במקביל נשימה דרך העור, ואחרים שאין להם ריאות כלל, דוגמת סלמנדרות, ומבצעים נשימה דרך העור בלבד.
3. התבוננו בציורי הריאות שבאיור 3. מהם ההבדלים במבנה הריאות בין היצורים מהמחלקות השונות?
4. מהם יחסי הגומלין בין גודל הגוף המקסימלי לבין מבנה הריאות?


