Ο κανόνας του Μπέργκμαν: τι είναι και πώς περιγράφει τα ζώα

Τα ανθρώπινα όντα έχουν ήδη περιγράψει, σε όλη την ιστορία τους, συνολικά 1.326.337 είδη ζώων. Αυτή η τιμή κυμαίνεται συνεχώς επειδή, εκτός από τα νέα έμβια όντα που ανακαλύφθηκαν, οι ειδικοί του Τα Ηνωμένα Έθνη (ΟΗΕ) αναφέρουν ότι περίπου 150 είδη εξαφανίζονται κάθε 24 ώρες. Φυσικά, όσον αφορά τη βιοποικιλότητα, η σημερινή προοπτική δεν είναι ενθαρρυντική.

Η ζωολογία είναι ένας κλάδος της βιολογίας που είναι υπεύθυνος για την επιβολή λίγης τάξης σε όλο αυτό το ζωτικό συγκρότημα, επειδή μελετά, κυρίως, η φυσιολογία, η μορφολογία, η συμπεριφορά, η κατανομή και η οικολογία καθενός από τα είδη που κατοικούν πλανήτης.

Ένας από τους παλαιότερους βιολογικούς κανόνες ζωολογικής και οικολογικής φύσης, που επινοήθηκε το έτος 1847, Αυτό είναι γνωστό ως κανόνας του Μπέργκμαν.. Αυτή η υπόθεση συνδέεται με την κατανομή και τη μορφολογία του είδους σύμφωνα με τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος, δύο σαφώς διαφορετικές έννοιες αλλά αλληλένδετες σε πολλά σημεία. Αν θέλετε να μάθετε σε τι αποτελείται αυτή η ενδιαφέρουσα ιδέα και ποιες είναι οι πρακτικές εφαρμογές της, συνεχίστε την ανάγνωση.

• Σχετικό άρθρο: «Οι 10 κλάδοι της Βιολογίας: οι στόχοι και τα χαρακτηριστικά της»

Ποιος είναι ο κανόνας του Μπέργκμαν;

Ο κανόνας του Bergmann ορίζεται απλά: η τάση για θετική συσχέτιση μεταξύ της μάζας σώματος των ειδών σε μια μονοφυλετική ανώτερη ταξινόμηση και του γεωγραφικού πλάτους που κατοικούν αυτά τα είδη. Με λίγο πιο ευγενικό τρόπο, τα ενδόθερμα ζώα (ικανά να διατηρήσουν μια θερμοκρασία σώματος μεταβολικά ευνοϊκές ανεξαρτήτως περιβάλλοντος) είναι μεγαλύτερες σε ψυχρά κλίματα παρά σε περιοχές ζεστό.

Έχουν γίνει προσπάθειες να εξηγηθεί αυτός ο κανόνας με διάφορους τρόπους. Τα παρουσιάζουμε συνοπτικά παρακάτω:

• Προσπάθησε να αποδείξει ως τεχνούργημα τις φυλογενετικές σχέσεις μεταξύ των ειδών, δηλαδή, διαφορετικά είδη κατανέμονται σε διαφορετικά γεωγραφικά πλάτη.
• Έχουν γίνει προσπάθειες να εξηγηθεί ως συνέπεια της ικανότητας μετανάστευσης (τα μεγαλύτερα ζώα θα το κάνουν πιο αποτελεσματικά).
• Η εφαρμογή του θα μπορούσε να βασίζεται στην αντίσταση στην πείνα, δηλαδή, τα μεγαλύτερα ομοιοθερμικά ζωντανά όντα θα διαρκέσουν περισσότερο χωρίς να φάνε.
• Με την ικανότητα ειδών διαφορετικών μεγεθών να διατηρούν ή να διαχέουν τη θερμότητα.

Τα δύο τελευταία σημεία είναι αυτά που τραβούν την προσοχή μας περισσότερο, επειδή, πράγματι, ο κανόνας του Μπέργκμαν θα μπορούσε να εξηγήσει μια ακραία προσαρμογή σε κακές καιρικές συνθήκες. Τουλάχιστον στα χαρτιά, τα μεγαλύτερα είδη θα έχουν μεγαλύτερη ικανότητα να επιβιώνουν σε περιόδους σπανιότητας πόρων (για τα μεγαλύτερα ενεργειακά τους αποθέματα σε πιο ογκώδεις ιστούς), επιπλέον του ότι τους επιτρέπει να διατηρήσουν τη θερμότητα του σώματός τους σε περισσότερο αποτελεσματικός.

Η φυσική της εφαρμογής

Ήρθε η ώρα να γίνετε λίγο τεχνικοί, αλλά μην ανησυχείτε: θα καταλάβετε τέλεια τις παρακάτω γραμμές. Σύμφωνα με τον Bergmann, τα μεγάλα ζώα έχουν χαμηλότερη αναλογία επιφάνειας/όγκου. Με αποδεδειγμένο τρόπο, ένα ζωντανό ον με υψηλή αναλογία επιφάνειας σώματος/όγκου είναι «περισσότερο» σε επαφή με το περιβάλλον. Για το λόγο αυτό, οι άνθρωποι παρουσιάζουν πνεύμονες με πολλαπλούς θαλάμους, καθώς είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος αυξάνουν την επιφάνεια του ιστού σε επαφή με τον αέρα, γεγονός που μας επιτρέπει να δεσμεύουμε περισσότερο οξυγόνο αποτελεσματικός.

Έτσι, ένα ζώο με χαμηλή αναλογία επιφάνειας/όγκου εκπέμπει λιγότερη θερμότητα σώματος ανά μονάδα μάζας, γι' αυτό και θα παραμείνει πιο ζεστό σε ψυχρά περιβάλλοντα. Τα ζεστά περιβάλλοντα θέτουν ακριβώς το αντίθετο πρόβλημα, καθώς η θερμότητα που παράγεται από το μεταβολισμό πρέπει να διαχέεται γρήγορα για να αποφευχθεί η υπερθέρμανση του ζωντανού όντος. Για το λόγο αυτό, τα ζώα «ενδιαφέρονται» να είναι μικρότερα όσο πιο κοντά βρίσκονται στον Ισημερινό: περισσότερη θερμότητα χάνεται μέσω του δέρματος και το σώμα παραμένει πιο κρύο.

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: "Ομοιόσταση του σώματος: τι είναι και τύποι ομοιοστατικών διεργασιών"

παραδείγματα

Είναι εκπληκτικό να μαθαίνουμε ότι ο κανόνας του Μπέργκμαν εφαρμόζεται απόλυτα στους ανθρώπους υπό ορισμένες συγκεκριμένες συνθήκες. Για παράδειγμα, Οι ανθρώπινοι πληθυσμοί που κατοικούν στους πόλους έχει αποδειχθεί ότι είναι βαρύτεροι σε δομή από εκείνους που βρίσκονται πιο κοντά στον ισημερινό γενικά, γεγονός απολύτως συνεπές με την υπόθεση που παρουσιάζεται εδώ.

Από την άλλη πλευρά, μια μελέτη το 2019 που συγκεντρώθηκε στο BBC News έδειξε ότι μια ομάδα παρακολουθούμενων πτηνών μειώθηκε κατά τη διάρκεια του γενιές (1978-2016) το μήκος ορισμένων δομών του σώματος έως και 2,4%, ένα απολύτως σημαντικό αποτέλεσμα. Αυτό θα μπορούσε να εξηγηθεί με βάση την κλιματική αλλαγή: όσο πιο ζεστό είναι στη Γη, τόσο μεγαλύτερη είναι η εμπειρία των ειδών για τη μείωση του μεγέθους.

Σε ό, τι αφορά τα θηλαστικά και πέρα ​​από τον άνθρωπο, τα ελάφια αποτελούν «βιβλίο» περίπτωση της κυριαρχίας του Μπέργκμαν. Έχει παρατηρηθεί ότι τα είδη ελαφιών από τις βόρειες περιοχές τείνουν να είναι μεγαλύτερα και εύρωστα, ενώ αυτά που κατοικούν περιοχές πιο κοντά στον ισημερινό τείνουν να είναι μικρότερα και λεπτός. Και πάλι, η υπόθεση εκπληρώνεται.

Ιδιαίτερα αυτός ο κανόνας ισχύει γενικά για πτηνά και θηλαστικά, αν και οι εγγενείς γενετικές ιδιότητες των πληθυσμών πρέπει επίσης να ληφθούν υπόψη, πιέσεις φυσικής επιλογής εκτός από τη θερμοκρασία και στοχαστικά γεγονότα όπως η μετατόπιση γενεσιολογία. Στη φύση υπάρχουν γενικότητες, αλλά φυσικά αυτές οι υποθέσεις δεν μπορούν να εφαρμοστούν με αμετάβλητο τρόπο σε όλα τα έμβια όντα.

Ο κανόνας του Άλεν

Δεν θέλουμε να μείνουμε στην επιφάνεια και να εμβαθύνουμε λίγο στον κόσμο της θερμορύθμισης, γιατί Ο κανόνας του Άλεν μας παρέχει επίσης διάφορες έννοιες που πρέπει να λάβουμε υπόψη όταν πρόκειται για αυτό το θέμα. αναφέρεται. Αυτή η υπόθεση υποστηρίζει ότι, Ακόμη και με τον ίδιο όγκο σώματος, τα ομοιοθερμικά ζώα πρέπει να παρουσιάζουν διαφορετικές επιφάνειες που θα βοηθήσουν ή θα εμποδίσουν τη διάχυση της θερμότητάς τους. Ας πάρουμε ένα απλό παράδειγμα.

Αν κοιτάξουμε μια αρκτική αλεπού, μπορούμε να δούμε ότι έχει επίπεδα, μικρά αυτιά και αρκετά μαλλιά. Από την άλλη πλευρά, μια αλεπού της ερήμου ή fennec έχει αυτιά που είναι δυσανάλογα σε μέγεθος σε σύγκριση με το υπόλοιπο σώμα της. Πολλαπλές μελέτες σε εργαστηριακά περιβάλλοντα το έχουν δείξει Το μέγεθος του χόνδρου μπορεί να αυξηθεί ή να μειωθεί στα είδη ανάλογα με τις περιβαλλοντικές συνθήκες στις οποίες εκτίθενται κατά τη διάρκεια των γενεών.

Αυτό έχει νόημα στον κόσμο: με τον ίδιο όγκο από θεωρητική άποψη, ένα fennec έχει πολύ μεγαλύτερη επιφάνεια σώματος λόγω των τεράστιων, πεπλατυσμένων αυτιών του. Αυτό του επιτρέπει να διαχέει τη θερμότητα αποτελεσματικά, καθώς αυτές οι δομές συνήθως αρδεύονται σε μεγάλο βαθμό από τα αιμοφόρα αγγεία. Από την άλλη, η αρκτική αλεπού ενδιαφέρεται να συσσωρεύσει τη μεταβολική της θερμοκρασία, γι' αυτό όσο λιγότερο αφήνει εκτεθειμένη στο περιβάλλον, τόσο το καλύτερο.

Σκεπτικισμός και αποδοχές

Όπως είπαμε προηγουμένως, η προσαρμογή του μεγέθους των ζώων αποκλειστικά στο γεωγραφικό πλάτος του περιβάλλοντος μπορεί να είναι παραπλανητική. Μπορούμε να θεωρήσουμε ότι ίσως ένα μεγαλύτερο ζώο θα είχε σαφές εξελικτικό πλεονέκτημα έναντι ενός αρπακτικού σε ένα ζεστό περιβάλλον.

Τι γίνεται σε αυτή την περίπτωση; Αξίζει περισσότερο να πρέπει να αναζητήσετε βοηθητικές μεθόδους για να διαλύσετε τη θερμοκρασία του σώματός σας (αλλαγές συμπεριφοράς, για παράδειγμα) και να εξακολουθείτε να είστε σε θέση να αντιμετωπίσετε τον αντίπαλό σας; Η φύση δεν βασίζεται στο ασπρόμαυρο, αλλά κάθε παράγοντας αντιπροσωπεύει ένα ακόμη σημείο σε μια κλίμακα του γκρι που μοντελοποιεί αυτό που γνωρίζουμε ως φυσική επιλογή..

Από την άλλη πλευρά, είναι επίσης απαραίτητο να σημειωθεί ότι αυτός ο κανόνας δεν πληρούται σε πολλές περιπτώσεις εκτόθερμων ζώων, όπως οι χελώνες, τα φίδια, τα αμφίβια, τα μακροφύκη και τα καρκινοειδή. Η μη εφαρμογή αυτής της θέσης σε διάφορες περιπτώσεις έχει αναγκάσει πολλούς επαγγελματίες και στοχαστές να την υποβάλουν σε έλεγχο σε όλη την ιστορία.

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: «Η θεωρία της βιολογικής εξέλιξης: τι είναι και τι εξηγεί»

Περίληψη

Όπως καταφέραμε να δούμε σε αυτές τις γραμμές, ο κανόνας του Bergmann μπορεί να εξηγήσει, σε κάποιο βαθμό, ο λόγος για τη μεταβλητότητα του μεγέθους μεταξύ των ειδών ανάλογα με το γεωγραφικό πλάτος του οικοσυστήματος στο οποίο κατοικούν. Από όλο αυτό το ορολογικό συγκρότημα, αξίζει τον κόπο να καταστήσουμε σαφή μια μόνο έννοια: τα μικρότερα ζώα είναι θεωρητικά πιο αποτελεσματικά όταν πρόκειται για τη διάχυση θερμότητας, ενώ τα μεγαλύτερα υπερέχουν στην ικανότητά τους να αποθηκεύστε το.

Και πάλι, είναι σημαντικό να τονίσουμε ότι δεν υπάρχει κανένας καθολικός κανόνας ή αξίωμα (πέρα από το φυσική επιλογή και γενετική μετατόπιση) που εξηγεί πλήρως τα μορφολογικά χαρακτηριστικά του α είδος. Ναι, τα ζώα και οι χαρακτήρες τους είναι προϊόν θερμοκρασίας, αλλά και υγρασίας, σχέσεων με άλλα όντα. ζωντανοί οργανισμοί, ανταγωνισμός, τροφικές αλυσίδες, σεξουαλική επιλογή και πολλές άλλες παράμετροι, βιοτικές και αβιοτικός.

Βιβλιογραφικές αναφορές:

• Άνταμς, Δ. C., & Church, J. ΕΙΤΕ. (2008). Τα αμφίβια δεν ακολουθούν τον κανόνα του Μπέργκμαν. Evolution: International Journal of Organic Evolution, 62(2), 413-420.
• Ο κανόνας του Μπέργκμαν, britannica.com.
• Τα πουλιά συρρικνώνονται καθώς το κλίμα θερμαίνεται, ειδήσεις του BBC.
• Figueroa-de Leon, A., & Chediack, S. ΚΑΙ. (2018). Μοτίβα πλούτου και γεωγραφικής κατανομής τρωκτικών caviomorph. Mexican Biodiversity Magazine, 89(1), 173 - 182.
• L'heureux, G. L., & Cornaglia Fernández, J. (2016). Οικομορφολογικές παραλλαγές πληθυσμών γουανάκο στην Παταγονία (Αργεντινή).
• Μουσο, Τ. ΠΡΟΣ ΤΗΝ. (1997). Οι εκτόθερμες ακολουθούν το αντίστροφο του κανόνα του Bergmann. Evolution, 51(2), 630-632.
• Κανόνας Bergmann-Εισαγωγή για Εκπαιδευτικούς, fieldmuseum.org.