Bergmannin sääntö: mitä se on ja miten se kuvaa eläimiä

Ihminen on jo kuvaillut historiansa aikana yhteensä 1 326 337 eläinlajia. Tämä arvo vaihtelee jatkuvasti, koska löydettyjen uusien elävien olentojen lisäksi asiantuntijat Yhdistyneiden kansakuntien (YK) mukaan noin 150 lajia kuolee sukupuuttoon joka 24 tuntia. Luonnon monimuotoisuuden kannalta nykyiset näkymät eivät tietenkään ole rohkaisevia.

Eläintiede on biologian ala, jonka tehtävänä on luoda hieman järjestystä kaikessa tässä tärkeässä ryhmittymässä, koska se tutkii Pääasiassa jokaisen alueellamme asuvan lajin fysiologia, morfologia, käyttäytyminen, levinneisyys ja ekologia planeetta.

Yksi vanhimmista eläintieteellisistä ja ekologisista biologisista säännöistä, syntyi vuonna 1847, Tämä tunnetaan Bergmannin sääntönä.. Tämä oletus liittyy lajien levinneisyyteen ja morfologiaan ympäristön lämpötilan mukaan, kaksi selvästi erilaista käsitettä, jotka ovat kuitenkin yhteydessä toisiinsa monissa kohdissa. Jos haluat tietää, mistä tämä mielenkiintoinen idea koostuu ja mitkä ovat sen käytännön sovellukset, jatka lukemista.

• Aiheeseen liittyvä artikkeli: "Biologian 10 haaraa: sen tavoitteet ja ominaisuudet"

Mikä on Bergmannin sääntö?

Bergmannin sääntö on yksinkertaisesti määritelty: taipumus positiiviseen assosiaatioon monofyleettisen korkeamman taksonin lajien ruumiinmassan ja näiden lajien asuttaman leveysasteen välillä. Hieman ystävällisemmällä tavalla endotermiset eläimet (pystyvät ylläpitämään ruumiinlämpöä metabolisesti suotuisat ympäristöstä riippumatta) ovat suurempia kylmissä ilmastoissa kuin alueilla kuuma.

Tätä sääntöä on yritetty selittää monin eri tavoin. Näytämme ne lyhyesti alla:

• Se on pyrkinyt osoittamaan artefaktina lajien välisiä fylogeneettisiä suhteita eli eri lajien leviämistä eri leveysasteille.
• Sitä on yritetty selittää seuraukseksi muuttokyvystä (isommat eläimet tekevät sen tehokkaammin).
• Sen käyttö voisi perustua nälänhädän kestävyyteen, eli suuremmat homeotermiset elävät olennot kestävät pidempään syömättä.
• Erikokoisten lajien kyvyllä säästää tai haihduttaa lämpöä.

Kaksi viimeistä kohtaa ovat ne, jotka kiinnittävät huomiomme eniten, koska todellakin Bergmannin sääntö voisi selittää äärimmäisen sopeutumisen huonoon säähän. Ainakin paperilla suuremmilla lajeilla olisi parempi kyky selviytyä luonnonvarojen niukkuuden jaksoista (esim niiden suuremmat energiavarastot suuremmissa kudoksissa) sen lisäksi, että he voivat säilyttää ruumiinlämpönsä tehokas.

Sovelluksen fysiikka

On aika perehtyä hieman teknisesti, mutta älä huoli: ymmärrät täydellisesti seuraavat rivit. Bergmannin mukaan suurilla eläimillä on pienempi pinta-ala/tilavuussuhde. Esitetyllä tavalla elävä olento, jolla on korkea kehon pinta-/tilavuussuhde, on "enemmän" kosketuksissa ympäristöön. Tästä syystä ihmisillä on useita kammioita sisältäviä keuhkoja, koska se on tehokas tapa lisää kudoksen pintaa kosketuksissa ilman kanssa, mikä antaa meille mahdollisuuden siepata happea enemmän tehokas.

Näin ollen eläin, jolla on pieni pinta-ala/tilavuussuhde, säteilee vähemmän ruumiinlämpöä massayksikköä kohden, minkä vuoksi se pysyy lämpimämpänä kylmissä ympäristöissä. Kuumat ympäristöt aiheuttavat juuri päinvastaisen ongelman, koska aineenvaihdunnan tuottama lämpö on haihdutettava nopeasti elävien olentojen ylikuumenemisen välttämiseksi. Tästä syystä eläimet ovat "kiinnostuneet" olemaan sitä pienempiä, mitä lähempänä päiväntasaajaa ne ovat: enemmän lämpöä menetetään ihon läpi ja keho pysyy kylmempänä.

• Saatat olla kiinnostunut: "Kehon homeostaasi: mikä se on ja homeostaattisten prosessien tyypit"

esimerkkejä

On yllättävää kuulla, että Bergmannin sääntö soveltuu täydellisesti ihmisiin tietyissä erityisolosuhteissa. Esimerkiksi, navoilla asuvien ihmispopulaatioiden on osoitettu olevan rakenteeltaan raskaampia kuin päiväntasaajaa lähellä olevat ihmiset yleensä, se on täysin yhdenmukainen tässä esitetyn oletuksen kanssa.

Toisaalta vuonna 2019 BBC Newsissa kerätty tutkimus osoitti, että joukko tarkkailtuja lintuja väheni sukupolvien (1978-2016) aikana tiettyjen kehon rakenteiden pituus jopa 2,4 %, mikä on täysin merkittävä tulos. Tämä voidaan selittää ilmastonmuutoksen perusteella: mitä lämpimämpää on maapallolla, sitä enemmän lajien koko pienenee.

Nisäkkäiden ja ihmisten ulkopuolella hirvi on Bergmannin hallinnon "kirja" tapaus. On havaittu, että pohjoisilta alueilta peräisin olevat peuralajit ovat yleensä suurempia ja vankka, kun taas ne, jotka asuvat lähempänä päiväntasaajaa, ovat yleensä pienempiä ja ohut. Jälleen oletus täyttyy.

Erityisesti tätä sääntöä sovelletaan yleensä lintuihin ja nisäkkäisiin, vaikka populaatioiden luontaiset geneettiset ominaisuudet on myös otettava huomioon, muut luonnollisen valinnan paineet kuin lämpötila ja stokastiset tapahtumat, kuten ajautuminen genetiikka. Luonnossa on yleisiä, mutta näitä hypoteeseja ei tietenkään voida soveltaa muuttumattomalla tavalla kaikkiin eläviin olentoihin.

Allenin sääntö

Emme halua jäädä pinnalle ja sukeltaa hieman syvemmälle lämpösäätelyn maailmaan, koska Allenin sääntö tarjoaa myös erilaisia ​​käsitteitä, jotka on otettava huomioon, kun kyse on tästä aiheesta. viittaa. Tämä hypoteesi olettaa, että jopa samalla kehon tilavuudella, homeotermisten eläinten on näytettävä erilaisia ​​pinta-aloja, jotka auttavat tai estävät niiden lämmön haihtumista. Otetaan yksinkertainen esimerkki.

Jos katsomme naalista, voimme nähdä, että sillä on litteät, pienet korvat ja huomattava määrä karvoja. Toisaalta aavikkoketulla tai fennekillä on suhteettoman suuret korvat muuhun vartaloon verrattuna. Useat laboratoriotutkimukset ovat osoittaneet tämän ruston koko voi kasvaa tai pienentyä lajeissa riippuen ympäristöolosuhteista, joille ne ovat alttiina sukupolvien ajan.

Tämä on maailman järkeä: samalla bulkkimäärällä teoreettisesta näkökulmasta fennekillä on paljon enemmän kehon pinta-alaa sen valtavien litistettyjen korvien ansiosta. Tämä mahdollistaa lämmön tehokkaan hajauttamisen, koska myös verisuonet kastelevat näitä rakenteita yleensä voimakkaasti. Toisaalta naali on kiinnostunut aineenvaihduntalämpötilansa keräämisestä, minkä vuoksi mitä vähemmän se jättää ympäristöön, sitä parempi.

Skeptisyys ja hyväksyntä

Kuten olemme aiemmin todenneet, eläinten koon määrittäminen yksinomaan ympäristön leveysasteen mukaan voi olla harhaanjohtavaa. Voimme olettaa, että ehkä suuremmalla eläimellä olisi selvä evoluutioetu saalistajaan verrattuna kuumassa ympäristössä.

Mitä siinä tapauksessa tapahtuu? Onko sen arvoisempaa etsiä lisämenetelmiä kehon lämpötilan haihduttamiseksi (esimerkiksi käyttäytymisen muutokset) ja silti pystyä kohdatmaan vastustajasi? Luonto ei perustu mustavalkoiseen, vaan jokainen tekijä edustaa yhtä pistettä lisää harmaasävyllä, joka mallintaa luonnonvalintaa..

Toisaalta on myös tarpeen huomata, että tämä sääntö ei täyty monissa ulkolämpöisten eläinten, kuten kilpikonnien, käärmeiden, sammakkoeläinten, makrolevien ja äyriäisten, tapauksessa. Tämän oletuksen soveltumattomuus useissa tapauksissa on saanut useat ammattilaiset ja ajattelijat altistamaan sen tarkastelulle läpi historian.

• Saatat olla kiinnostunut: "Biologisen evoluution teoria: mitä se on ja mitä se selittää"

Yhteenveto

Kuten näissä riveissä olemme voineet nähdä, Bergmannin sääntö voi selittää jossain määrin syy lajien väliseen koon vaihteluun sen ekosysteemin leveysasteiden mukaan, jossa ne elävät. Kaikesta tästä terminologisesta yhdistelmästä meidän kannattaa tehdä selväksi yksi käsite: pienimmät eläimet ovat teoriassa tehokkaampia lämmön haihduttamisessa, kun taas suurimmat eroavat kyvystään säilytä se.

Jälleen on olennaista korostaa, että ei ole olemassa universaalia sääntöä tai oletusta (muiden kuin luonnonvalinta ja geneettinen ajautuminen), joka selittää täysin a.:n morfologiset ominaisuudet lajit. Kyllä, eläimet ja niiden luonteet ovat tulosta lämpötilasta, mutta myös kosteudesta, suhteista muihin olentoihin. elävät organismit, kilpailu, troofiset ketjut, seksuaalinen valinta ja monet muut parametrit, sekä bioottiset että abioottinen.

Bibliografiset viittaukset:

• Adams, D. C., & Church, J. JOMPIKUMPI. (2008). Sammakkoeläimet eivät noudata Bergmannin sääntöä. Evolution: International Journal of Organic Evolution, 62(2), 413-420.
• Bergmannin sääntö, britannica.com.
• Linnut kutistuvat ilmaston lämmetessä, BBC: n uutiset.
• Figueroa-de Leon, A. ja Chediack, S. JA. (2018). Kaviomorfisten jyrsijöiden rikkaus- ja leveyssuuntaiset mallit. Mexican Biodiversity Magazine, 89(1), 173-182.
• L'heureux, G. L. ja Cornaglia Fernández, J. (2016). Guanakopopulaatioiden ekomorfologiset vaihtelut Patagoniassa (Argentiina).
• Mousseau, T. TO. (1997). Ektotermit noudattavat päinvastoin kuin Bergmannin sääntö. Evolution, 51(2), 630-632.
• Bergmannin säännön esittely opettajille, fieldmuseum.org.