Bergmanni reegel: mis see on ja kuidas see loomi kirjeldab

Inimene on oma ajaloo jooksul juba kirjeldanud kokku 1 326 337 loomaliiki. See väärtus kõigub pidevalt, sest lisaks uutele avastatud elusolenditele on eksperdid ÜRO (ÜRO) andmetel sureb iga 24. aasta järel välja umbes 150 liiki tundi. Loomulikult ei ole praegused väljavaated bioloogilise mitmekesisuse osas julgustavad.

Zooloogia on bioloogia haru, mis vastutab kogu selles elutähtsas konglomeraadis natuke korra kehtestamise eest, sest uurib, peamiselt iga meie liigi füsioloogia, morfoloogia, käitumine, levik ja ökoloogia planeet.

Üks vanimaid zooloogilise ja ökoloogilise iseloomuga bioloogilisi reegleid, mis võeti kasutusele aastal 1847, Seda tuntakse Bergmanni reeglina.. See postulatsioon on seotud liikide leviku ja morfoloogiaga vastavalt keskkonnatemperatuurile, mis on kaks selgelt erinevat, kuid paljudes punktides omavahel seotud mõistet. Kui soovite teada, millest see huvitav idee koosneb ja millised on selle praktilised rakendused, jätkake lugemist.

• Seotud artikkel: "Bioloogia 10 haru: selle eesmärgid ja omadused"

Mis on Bergmanni reegel?

Bergmanni reegel on lihtsalt määratletud: tendents positiivsele seosele monofüleetilise kõrgema taksoni liikide kehamassi ja nende liikide asustatud laiuskraadi vahel. Veidi lahkemal moel endotermilised loomad (suudavad kehatemperatuuri hoida metaboolselt soodsad sõltumata keskkonnast) on külmas kliimas suuremad kui piirkondades kuum.

Seda reeglit on püütud mitmeti seletada. Näitame neid lühidalt allpool:

• See on püüdnud näidata liikidevahelisi fülogeneetilisi seoseid, st erinevad liigid on levinud erinevatel laiuskraadidel.
• Seda on püütud seletada rändevõime tagajärjena (suuremad loomad teevad seda tõhusamalt).
• Selle rakendamine võiks põhineda nälgimiskindlusel, st suuremad homöotermilised elusolendid peavad ilma söömata kauem vastu.
• Erineva suurusega liikide võime järgi soojust säilitada või hajutada.

Kaks viimast punkti on need, mis meie tähelepanu köidavad kõige enam, sest tõepoolest, Bergmanni reegel võib seletada äärmist kohanemist halva ilmaga. Vähemalt paberil oleks suurematel liikidel suurem võime ressursside nappuse perioodidel üle elada (eest nende suuremad energiavarud mahukamates kudedes), lisaks võimaldab neil säilitada oma kehasoojust tõhus.

Rakenduse füüsika

On aeg veidi tehnilist juttu teha, kuid ärge muretsege: saate järgmistest ridadest suurepäraselt aru. Bergmanni sõnul suurtel loomadel on pindala/mahu suhe väiksem. Demonstreeritud viisil on kõrge kehapinna/mahu suhtega elusolend keskkonnaga “rohkem” kontaktis. Sel põhjusel on inimestel kopsud mitme kambriga, kuna see on tõhus viis suurendada õhuga kokkupuutuva koe pinda, mis võimaldab meil rohkem hapnikku kinni püüda tõhus.

Seega kiirgab väikese pindala/mahu suhtega loom massiühiku kohta vähem kehasoojust, mistõttu püsib ta külmas keskkonnas soojem. Kuum keskkond tekitab just vastupidise probleemi, kuna ainevahetuse käigus tekkiv soojus tuleb kiiresti hajutada, et vältida elusolendi ülekuumenemist. Sel põhjusel on loomad "huvitatud", et nad oleksid seda väiksemad, mida lähemal nad ekvaatorile on: naha kaudu läheb rohkem soojust ja keha jääb külmemaks.

• Teid võivad huvitada: "Keha homöostaas: mis see on ja homöostaatiliste protsesside tüübid"

näiteid

On üllatav teada saada, et Bergmanni reegel on teatud kindlatel tingimustel inimestele täiesti rakendatav. Näiteks, on näidatud, et poolustel elavad inimpopulatsioonid on kehaehituselt raskemad kui ekvaatorile lähemal asuvad populatsioonid üldiselt, mis on siin esitatud postulatsiooniga täielikult kooskõlas.

Teisest küljest näitas BBC Newsi 2019. aasta uuring, et jälgitavate lindude rühm vähenes aasta jooksul. põlvkondadel (1978-2016) teatud kehastruktuuride pikkust kuni 2,4%, täiesti arvestatav tulemus. Seda võib seletada kliimamuutustega: mida kuumem on Maal, seda rohkem kogevad liigid suuruse vähenemist.

Mis puutub imetajatesse ja väljaspool inimesi, siis hirved on Bergmanni valitsemise "raamatu" juhtum. On täheldatud, et põhjapiirkondadest pärit hirveliigid kipuvad olema suuremad ja robustne, samas kui need, mis elavad ekvaatorile lähemal, kipuvad olema väiksemad ja õhuke. Jällegi on postulatsioon täidetud.

Märkimisväärselt see reegel kehtib üldiselt lindude ja imetajate kohta, kuigi arvesse tuleb võtta ka populatsioonide olemuslikke geneetilisi omadusi, muud loodusliku valiku surved peale temperatuuri ja stohhastilised sündmused, nagu triiv geneetika. Looduses on üldisi, kuid loomulikult ei saa neid hüpoteese kõigile elusolenditele muutumatult rakendada.

Alleni reegel

Me ei taha jääda pinnale ja süveneda veidi termoregulatsiooni maailma, sest Alleni reegel pakub meile ka erinevaid mõisteid, mida selle teema puhul arvesse võtta. viitab. See hüpotees eeldab, et isegi sama kehamahu korral peavad homöotermilistel loomadel olema erinevad pinnad, mis aitavad kaasa või takistavad nende soojuse hajumist. Võtame lihtsa näite.

Kui vaatame arktilist rebast, näeme, et tal on lamedad väikesed kõrvad ja arvestatav hulk karvu. Teisest küljest on kõrberebasel või fennekil kõrvad, mis on ülejäänud kehaga võrreldes ebaproportsionaalsed. Seda on näidanud mitmed laboratoorsed uuringud kõhre suurus võib liigiti suureneda või väheneda sõltuvalt keskkonnatingimustest, millega nad põlvkondade jooksul kokku puutuvad.

See on maailmas mõttekas: teoreetilisest vaatevinklist on fennekil palju suurem kehapindala tänu oma tohututele lamedatele kõrvadele. See võimaldab sellel soojust tõhusalt hajutada, kuna neid struktuure niisutavad tavaliselt ka veresooned. Teisest küljest on arktiline rebane huvitatud oma metaboolse temperatuuri akumuleerimisest, mistõttu mida vähem ta keskkonda puutub, seda parem.

Skeptilisus ja aktsepteerimine

Nagu oleme varem öelnud, võib loomade suuruse kohandamine ainult keskkonna laiuskraadidega olla eksitav. Võime oletada, et võib-olla oleks suuremal loomal kuumas keskkonnas kiskja ees selge evolutsiooniline eelis.

Mis sel juhul juhtub? Kas tasub rohkem otsida lisameetodeid kehatemperatuuri hajutamiseks (näiteks muutused käitumises) ja ikkagi vastasega silmitsi seista? Loodus ei põhine mustvalgel, vaid iga tegur esindab veel ühte punkti hallil skaalal, mis modelleerib seda, mida me teame loodusliku valikuna..

Teisest küljest tuleb märkida, et see reegel ei ole paljudel juhtudel täidetud ektotermiliste loomade puhul, nagu kilpkonnad, maod, kahepaiksed, makrovetikad ja koorikloomad. Selle postulatsiooni mittekohaldatavus erinevatel juhtudel on pannud paljud spetsialistid ja mõtlejad seda läbi ajaloo kontrollima.

• Teid võivad huvitada: "Bioloogilise evolutsiooni teooria: mis see on ja mida see seletab"

Kokkuvõte

Nagu oleme nendest ridadest näha, võib Bergmanni reegel teatud määral selgitada, liikide suuruse varieeruvuse põhjus vastavalt selle ökosüsteemi laiuskraadile, kus nad elavad. Kogu sellest terminoloogilisest konglomeraadist tasub meil selgeks teha üksainus mõiste: väikseimad loomad on teoreetiliselt tõhusamad soojuse hajutamisel, samas kui suurimad paistavad silma oma võimega hoidke seda.

Jällegi on oluline rõhutada, et pole olemas universaalset reeglit või postulatsiooni (peale looduslik valik ja geneetiline triiv), mis selgitab täielikult a morfoloogilisi omadusi liigid. Jah, loomad ja nende iseloomud on tingitud temperatuurist, aga ka niiskusest, suhetest teiste olenditega. elusorganismid, konkurents, troofilised ahelad, seksuaalne valik ja paljud muud parameetrid, nii biootilised kui abiootiline.

Bibliograafilised viited:

• Adams, D. C. ja Church, J. KAS. (2008). Kahepaiksed ei järgi Bergmanni reeglit. Evolution: International Journal of Organic Evolution, 62(2), 413-420.
• Bergmanni reegel, britannica.com.
• Linnud vähenevad kliima soojenedes, BBC uudised.
• Figueroa-de Leon, A. ja Chediack, S. JA. (2018). Kaviomorfsete näriliste rikkuse ja laiuskraadide leviku mustrid. Mexican Biodiversity Magazine, 89(1), 173–182.
• L'heureux, G. L. ja Cornaglia Fernández, J. (2016). Guanakopopulatsioonide ökomorfoloogilised variatsioonid Patagoonias (Argentiina).
• Mousseau, T. TO. (1997). Ektotermid järgivad Bergmanni reeglit vastupidiselt. Evolution, 51(2), 630-632.
• Bergmanni reegel-sissejuhatus haridustöötajatele, fieldmuseum.org.