Bergmanns regel: hvad det er, og hvordan det beskriver dyr

Mennesker har allerede gennem deres historie beskrevet i alt 1.326.337 dyrearter. Denne værdi svinger konstant, fordi ud over de nye levende væsener, der er opdaget, er eksperterne fra De Forenede Nationer (FN) angiver, at omkring 150 arter uddør hver 24 timer. Med hensyn til biodiversitet er de nuværende udsigter naturligvis ikke opmuntrende.

Zoologi er en gren af ​​biologien, der er ansvarlig for at indføre en smule orden i alt dette vitale konglomerat, fordi det studerer, hovedsageligt, fysiologi, morfologi, adfærd, fordeling og økologi for hver af de arter, der bebor vores planet.

En af de ældste biologiske regler af zoologisk og økologisk karakter, opfundet i år 1847, Dette er kendt som Bergmanns regel.. Denne postulation er knyttet til artens fordeling og morfologi i henhold til miljøtemperatur, to klart forskellige begreber, men indbyrdes forbundne på mange punkter. Hvis du vil vide, hvad denne interessante idé består af, og hvad dens praktiske anvendelser er, så fortsæt med at læse.

• Relateret artikel: "De 10 grene af biologi: dens mål og karakteristika"

Hvad er Bergmanns regel?

Bergmanns regel er ganske enkelt defineret: tendensen til en positiv sammenhæng mellem arternes kropsmasse i et monofyletisk højere taxon og breddegraden beboet af disse arter. På en lidt venligere måde, endoterme dyr (i stand til at opretholde en kropstemperatur metabolisk gunstige uanset miljø) er større i kolde klimaer end i områder hed.

Denne regel er forsøgt forklaret på forskellige måder. Vi viser dem kort nedenfor:

• Den har forsøgt at demonstrere som en artefakt af de fylogenetiske forhold mellem arter, det vil sige, at forskellige arter er fordelt på forskellige breddegrader.
• Man har forsøgt at forklare det som en konsekvens af en evne til at migrere (større dyr vil gøre det mere effektivt).
• Dens anvendelse kunne være baseret på modstand mod sult, det vil sige, at større homøotermiske levende væsener vil vare længere uden at spise.
• Ved arter af forskellig størrelses evne til at bevare eller sprede varme.

De sidste to punkter er dem, der vækker vores opmærksomhed mest, fordi det faktisk er Bergmanns regel kunne forklare en ekstrem tilpasning til dårligt vejr. I det mindste på papiret ville større arter have en større evne til at overleve perioder med ressourceknaphed (f. deres større energireserver i mere voluminøse væv), udover at give dem mulighed for at bevare deres kropsvarme i et mere effektiv.

Ansøgningens fysik

Det er tid til at blive lidt teknisk, men bare rolig: du forstår perfekt de følgende linjer. Ifølge Bergmann, store dyr har et lavere overfladeareal/volumenforhold. På en demonstreret måde er et levende væsen med et højt kropsoverflade/volumen-forhold "mere" i kontakt med miljøet. Af denne grund præsenterer mennesker lunger med flere kamre, som det er en effektiv måde at gøre det på øge vævsoverfladen i kontakt med luften, hvilket giver os mulighed for at opfange ilt mere effektiv.

Et dyr med et lavt forhold mellem overfladeareal og volumen udstråler således mindre kropsvarme pr. masseenhed, hvorfor det vil holde sig varmere i kolde omgivelser. Varme miljøer udgør lige det modsatte problem, da den varme, der produceres af stofskiftet, hurtigt skal bortledes for at undgå overophedning af det levende væsen. Af denne grund er dyr "interesserede" i at være mindre, jo tættere de er på ækvator: mere varme går tabt gennem huden, og kroppen forbliver koldere.

• Du kan være interesseret i: "Kropshomeostase: hvad det er, og typer af homøostatiske processer"

eksempler

Det er overraskende at erfare, at Bergmanns regel er perfekt anvendelig på mennesker under visse specifikke forhold. For eksempel, menneskelige befolkninger, der beboer polerne, har vist sig at være tungere i bygning end dem, der er tættere på ækvator generelt, en kendsgerning, der er fuldstændig i overensstemmelse med den her præsenterede postulation.

På den anden side viste en undersøgelse i 2019 indsamlet på BBC News, at en gruppe af overvågede fugle reducerede i løbet af generationer (1978-2016) længden af ​​visse kropsstrukturer med op til 2,4 %, et helt signifikant resultat. Dette kan forklares på grundlag af klimaændringer: Jo varmere det er på Jorden, jo mere størrelsesreduktion oplever arter.

For så vidt angår pattedyr og ud over mennesker, er hjorte et "bog"-tilfælde af Bergmanns regel. Det er blevet observeret, at hjortearter fra nordlige egne har tendens til at være større og robuste, mens dem, der bebor områder tættere på ækvator, har tendens til at være mindre og tynd. Igen er postulationen opfyldt.

Især denne regel gælder generelt for fugle og pattedyr, selvom populationernes iboende genetiske egenskaber også skal tages i betragtning, andet tryk fra naturlig selektion end temperatur og stokastiske hændelser såsom drift genetik. I naturen er der almenheder, men disse hypoteser kan naturligvis ikke anvendes på en uforanderlig måde på alle levende væsener.

Allens regel

Vi ønsker ikke at blive på overfladen og dykke lidt dybere ned i termoreguleringens verden, fordi Allens regel giver os også forskellige begreber at tage hensyn til, når det kommer til dette emne. refererer. Denne hypotese postulerer, at selv med samme kropsvolumen skal homøotermiske dyr vise forskellige overfladeområder, der vil hjælpe eller forhindre deres varmeafledning. Lad os tage et simpelt eksempel.

Hvis vi ser på en polarræv, kan vi se, at den har flade, små ører og en betydelig mængde hår. På den anden side har en ørkenræv eller fennec ører, der er uforholdsmæssigt store i forhold til resten af ​​kroppen. Det har flere undersøgelser i laboratoriemiljøer vist bruskstørrelse kan stige eller falde i arter afhængigt af miljøforhold, som de udsættes for over generationer.

Dette giver alverdens mening: Med den samme mængde bulk fra et teoretisk synspunkt har en fennec meget mere kropsoverflade på grund af dens enorme, flade ører. Dette gør det muligt for den at sprede varmen effektivt, da disse strukturer også normalt er meget overrislede af blodkar. På den anden side er polarræven interesseret i at akkumulere sin stofskiftetemperatur, hvorfor jo mindre den efterlader den udsat for miljøet, jo bedre.

Skepsis og accept

Som vi tidligere har sagt, kan det være misvisende at konditionere dyrenes størrelse udelukkende til miljøets breddegrad. Vi kan teoretisere, at et større dyr måske ville have en klar evolutionær fordel i forhold til et rovdyr i et varmt miljø.

Hvad sker der i så fald? Er det mere værd at skulle lede efter hjælpemetoder til at sprede din kropstemperatur (f.eks. adfærdsændringer) og stadig være i stand til at møde din modstander? Naturen er ikke baseret på sort og hvid, men hver faktor repræsenterer endnu et punkt på en gråskala, der modellerer det, vi kender som naturlig udvælgelse..

På den anden side er det også nødvendigt at bemærke, at denne regel ikke er opfyldt i mange tilfælde af ektotermiske dyr, såsom skildpadder, slanger, padder, makroalger og krebsdyr. Uanvendeligheden af ​​denne postulation i forskellige tilfælde har fået adskillige fagfolk og tænkere til at udsætte den for granskning gennem historien.

• Du kan være interesseret i: "Teorien om biologisk evolution: hvad det er, og hvad det forklarer"

Resumé

Som vi har kunnet se i disse linier, kan Bergmanns regel til en vis grad forklare, årsagen til variationen i størrelse mellem arter i henhold til breddegraden af ​​det økosystem, de lever i. Af alt dette terminologiske konglomerat er det umagen værd for os at gøre ét enkelt begreb klart: de mindste dyr er teoretisk mere effektive, når det kommer til at sprede varme, mens de største udmærker sig i deres evne til at gemme det.

Igen er det vigtigt at understrege, at der ikke er nogen universel regel eller postulation (ud over naturlig selektion og genetisk drift), der fuldt ud forklarer de morfologiske egenskaber ved en arter. Ja, dyr og deres karakterer er et produkt af temperatur, men også af fugt, af forhold til andre væsener. levende organismer, konkurrence, trofiske kæder, seksuel selektion og mange andre parametre, både biotiske og abiotisk.

Bibliografiske referencer:

• Adams, D. C., & Church, J. ENTEN. (2008). Padder følger ikke Bergmanns regel. Evolution: International Journal of Organic Evolution, 62(2), 413-420.
• Bergmanns regel, britannica.com.
• Fugle krymper, mens klimaet opvarmes, BBC nyheder.
• Figueroa-de Leon, A., & Chediack, S. OG. (2018). Mønstre af rigdom og breddefordeling af caviomorfe gnavere. Mexican Biodiversity Magazine, 89(1), 173 - 182.
• L'heureux, G. L., & Cornaglia Fernández, J. (2016). Økomorfologiske variationer af guanaco-populationer i Patagonien (Argentina).
• Mousseau, T. TIL. (1997). Ektotermer følger det modsatte af Bergmanns regel. Evolution, 51(2), 630-632.
• Bergmanns regel-introduktion for pædagoger, fieldmuseum.org.