क्या आपने कभी पृथ्वी पर जीवन के लिए इष्टतम तापमान के बारे में सोचा है? मनुष्य के लिए 20°C आरामदायक होता है। कोई भी गर्म और हम कम कुशलता से काम करें क्योंकि ऊष्मा छोड़ने के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

हम जानते हैं कि कई प्रजातियाँ मनुष्यों की तुलना में अधिक ठंडे या गर्म तापमान पर रह सकती हैं। लेकिन हमारा व्यवस्थित समीक्षा प्रकाशित शोध में पाया गया कि हवा और पानी में रहने वाले जानवरों, पौधों और सूक्ष्म जीवों की थर्मल रेंज 20 डिग्री सेल्सियस पर ओवरलैप होती है। क्या यह एक संयोग हो सकता है?

सभी प्रजातियों के लिए, तापमान के साथ संबंध एक असममित घंटी के आकार का वक्र है। इसका अर्थ है जैविक प्रक्रियाएँ तापमान के अनुरूप वृद्धि, अधिकतम तक पहुंच जाता है, और फिर जब यह बहुत गर्म हो जाता है तो तेजी से गिरावट आती है।

हाल ही में, न्यूजीलैंड के एक शोध समूह ने समुद्री प्रजातियों की संख्या पर ध्यान दिया भूमध्य रेखा पर शिखर नहीं था, जैसा कि आमतौर पर माना जाता रहा है। बल्कि, उपोष्णकटिबंधीय में चोटियों के साथ संख्या में गिरावट आई।

ऊपर का पालन करें पढ़ाई दिखाया गया है कि लगभग 20,000 वर्ष पहले के अंतिम हिमयुग के बाद से यह गिरावट गहरी होती जा रही है। और वैश्विक महासागरीय तापन के कारण यह तेजी से गहरा हो रहा है।

जब प्रजातियों की संख्या को औसत वार्षिक तापमान के विरुद्ध प्लॉट किया गया, तो 20 डिग्री सेल्सियस से ऊपर की गिरावट देखी गई। दूसरा संयोग?

जैविक प्रक्रियाएँ और जैव विविधता

तस्मानिया में अनुसंधान विकास दर का मॉडल तैयार किया सूक्ष्म जीवों और बहु-कोशिकीय जीवों का और उनकी जैविक प्रक्रियाओं के लिए सबसे स्थिर तापमान भी 20°C पाया गया।

यह "कॉर्करी मॉडल" पर बनाया गया है अन्य अध्ययनों जैविक अणुओं के लिए 20°C सबसे स्थिर तापमान दर्शाता है। तीसरा संयोग?

हमने कनाडा, स्कॉटलैंड, जर्मनी, हांगकांग और ताइवान के सहयोगियों के साथ मिलकर सामान्य पैटर्न की खोज की कि तापमान जीवन को कैसे प्रभावित करता है। हमें आश्चर्य हुआ, जहां भी हमने देखा, हमने पाया कि वास्तव में, 20 डिग्री सेल्सियस जैव विविधता के कई उपायों के लिए एक महत्वपूर्ण तापमान है, न कि केवल समुद्री प्रजातियों के लिए।

उदाहरणों से पता चलता है कि तापमान लगभग 20 डिग्री सेल्सियस से अधिक गर्म होने पर विभिन्न महत्वपूर्ण उपायों में कमी आती है:

• समुद्री और मीठे पानी की प्रजातियों की कम ऑक्सीजन सहनशीलता

• समुद्री पेलजिक (खुले पानी में रहने वाले) और बेन्थिक (समुद्र तल पर रहने वाले) शैवाल उत्पादकता और चारे पर मछली शिकार दर

• पेलजिक मछलियों, प्लवक, बेंटिक अकशेरुकी और जीवाश्म मोलस्क में वैश्विक प्रजाति समृद्धि

• और आनुवंशिक विविधता।

जब तापमान 20 डिग्री सेल्सियस से अधिक हो गया तो जीवाश्म रिकॉर्ड में विलुप्त होने की घटनाएं भी बढ़ गईं।

प्रजातियों की समृद्धि में वृद्धि

विश्व स्तर पर, रीफ मछलियों और अकशेरुकी जीवों के रहने के तापमान की सीमा उन प्रजातियों में सबसे कम है, जिनका भौगोलिक वितरण 20 डिग्री सेल्सियस पर केंद्रित है। यही प्रभाव रोगाणुओं में भी देखा जाता है।

जबकि कई प्रजातियाँ गर्म और ठंडे तापमान पर रहने के लिए विकसित हुई हैं, अधिकांश प्रजातियाँ 20°C पर रहती हैं। इसके अलावा, जीवाश्म रिकॉर्ड में विलुप्त होने - स्पंज, लैंप के गोले, मोलस्क, समुद्री मैट (ब्रायोज़ोअन्स), तारामछली और समुद्री अर्चिन, कीड़े और क्रस्टेशियंस - 20 डिग्री सेल्सियस पर कम थे।

जैसे-जैसे प्रजातियाँ 20°C से ऊपर और नीचे के तापमान पर रहने के लिए विकसित होती हैं, उनका तापीय क्षेत्र व्यापक होता जाता है। इसका मतलब यह है कि अधिकांश लोग अभी भी 20 डिग्री सेल्सियस पर रह सकते हैं, भले ही वे अधिक गर्म या ठंडे स्थानों में रहते हों।

गणितीय कॉर्क्रे मॉडल भविष्यवाणी करता है कि थर्मल चौड़ाई को कम किया जाना चाहिए, और जैविक प्रक्रियाएं 20 डिग्री सेल्सियस पर सबसे स्थिर और कुशल होंगी। बदले में, इससे बैक्टीरिया से लेकर बहु-कोशिकीय पौधों और जानवरों तक, जीवन के सभी क्षेत्रों में प्रजातियों की समृद्धि अधिकतम होनी चाहिए। इसलिए मॉडल इस "20°C प्रभाव" के लिए एक सैद्धांतिक स्पष्टीकरण प्रदान करता है।

जलवायु परिवर्तन के प्रभावों की भविष्यवाणी करना

ऐसा प्रतीत होता है कि जीवन 20 डिग्री सेल्सियस के आसपास केंद्रित है, जिसका अर्थ है मूलभूत बाधाएँ जो उष्णकटिबंधीय प्रजातियों की उच्च तापमान के अनुकूल होने की क्षमता से समझौता करती हैं।

जब तक प्रजातियाँ ग्लोबल वार्मिंग के अनुकूल होने के लिए अपनी सीमाएँ बदल सकती हैं, 20°C प्रभाव का मतलब है कि वार्षिक औसत 20°C तक प्रजातियों की समृद्धि में स्थानीय वृद्धि होगी। उससे ऊपर अमीरी घट जायेगी.

इसका मतलब यह है कि कई समुद्री प्रजातियाँ जो अपने भौगोलिक वितरण को बदलकर ग्लोबल वार्मिंग के अनुकूल हो सकती हैं, जलवायु परिवर्तन के कारण विलुप्त होने की संभावना नहीं है।

हालाँकि, शहरों, खेती और अन्य मानव बुनियादी ढांचे द्वारा संशोधित परिदृश्यों के कारण भूमि प्रजातियाँ अपने भौगोलिक वितरण को इतनी आसानी से बदलने में सक्षम नहीं हो सकती हैं।

20°C प्रभाव उपरोक्त घटना के लिए सबसे सरल स्पष्टीकरण है, जिसमें शामिल हैं: तापमान के साथ प्रजातियों की समृद्धि और आनुवंशिक विविधता में रुझान; जीवाश्म रिकॉर्ड में विलुप्त होने की दर; जैविक उत्पादकता; इष्टतम विकास दर; और समुद्री शिकार दर।

बहु-कोशिकीय प्रजातियों की जटिलता के बावजूद, यह उल्लेखनीय है कि सेलुलर-स्तर की तापमान क्षमताएँ जैव विविधता के उन अन्य पहलुओं में परिलक्षित होती हैं।

सेलुलर प्रक्रियाओं के लिए 20 डिग्री सेल्सियस महत्वपूर्ण और ऊर्जा-कुशल क्यों है, यह कोशिकाओं से जुड़े पानी के आणविक गुणों के कारण हो सकता है। ये गुण इस कारण भी हो सकते हैं कि अधिकांश प्रजातियों के लिए ~42°C एक पूर्ण सीमा प्रतीत होती है।

इस 20 डिग्री सेल्सियस प्रभाव के बारे में अधिक जागरूकता से इस बारे में नई अंतर्दृष्टि प्राप्त हो सकती है कि तापमान पारिस्थितिक तंत्र प्रक्रियाओं, प्रजातियों की बहुतायत और वितरण और जीवन के विकास को कैसे नियंत्रित करता है।

मार्क जॉन कॉस्टेलो, प्रोफेसर, बायोसाइंसेज और एक्वाकल्चर संकाय, नॉर्ड यूनिवर्सिटी और रॉस कॉर्क्रे, बायोस्टैटिस्टिक्स में सहायक वरिष्ठ शोधकर्ता, तस्मानिया विश्वविद्यालय

इस लेख से पुन: प्रकाशित किया गया है वार्तालाप क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस के तहत। को पढ़िए मूल लेख.

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