Aturan Bergmann: apa itu dan bagaimana itu menggambarkan hewan

Manusia telah mendeskripsikan, sepanjang sejarahnya, sebanyak 1.326.337 spesies hewan. Nilai ini berfluktuasi secara terus menerus karena selain ditemukannya makhluk hidup baru, para ahli dari Perserikatan Bangsa-Bangsa (PBB) menunjukkan bahwa sekitar 150 spesies punah setiap 24 jam. Tentu saja, dalam hal keanekaragaman hayati, prospek saat ini tidak menggembirakan.

Zoologi adalah cabang biologi yang bertugas memaksakan sedikit keteraturan di semua konglomerat vital ini, karena mempelajari, terutama, fisiologi, morfologi, perilaku, distribusi dan ekologi dari masing-masing spesies yang mendiami kita planet.

Salah satu aturan biologis tertua yang bersifat zoologi dan ekologi, diciptakan pada tahun 1847, Ini dikenal sebagai aturan Bergmann.. Postulasi ini terkait dengan distribusi dan morfologi spesies menurut suhu lingkungan, dua konsep yang jelas berbeda tetapi saling berhubungan di banyak titik. Jika Anda ingin tahu terdiri dari apa ide menarik ini dan apa aplikasi praktisnya, lanjutkan membaca.

• Artikel terkait: "10 cabang Biologi: tujuan dan karakteristiknya"

Apa aturan Bergmann?

Aturan Bergmann secara sederhana didefinisikan: kecenderungan hubungan positif antara massa tubuh spesies dalam takson monofiletik yang lebih tinggi dan garis lintang yang dihuni oleh spesies tersebut. Dengan cara yang sedikit lebih ramah, hewan endotermik (mampu mempertahankan suhu tubuh menguntungkan secara metabolik terlepas dari lingkungan) lebih besar di iklim dingin daripada di daerah panas.

Upaya telah dilakukan untuk menjelaskan aturan ini dengan berbagai cara. Kami menunjukkannya secara singkat di bawah ini:

• Ini telah mencoba menunjukkan sebagai artefak dari hubungan filogenetik antar spesies, yaitu, spesies yang berbeda tersebar di garis lintang yang berbeda.
• Upaya telah dilakukan untuk menjelaskannya sebagai konsekuensi dari kemampuan untuk bermigrasi (hewan yang lebih besar akan melakukannya dengan lebih efektif).
• Penerapannya dapat didasarkan pada ketahanan terhadap kelaparan, yaitu makhluk hidup homeotermik yang lebih besar akan bertahan lebih lama tanpa makan.
• Dengan kemampuan spesies dengan ukuran berbeda untuk menghemat atau menghilangkan panas.

Dua poin terakhir adalah yang paling menarik perhatian kita karena, memang, aturan Bergmann bisa menjelaskan adaptasi ekstrim terhadap cuaca buruk. Setidaknya di atas kertas, spesies yang lebih besar akan memiliki kemampuan yang lebih besar untuk bertahan hidup dalam periode kelangkaan sumber daya (untuk cadangan energi mereka yang lebih besar di jaringan yang lebih banyak), selain memungkinkan mereka untuk menjaga panas tubuh mereka lebih banyak efektif.

Fisika aplikasi

Sudah waktunya untuk mendapatkan sedikit teknis, tapi jangan khawatir: Anda akan memahami dengan sempurna baris-baris berikut. Menurut Bergman, hewan besar memiliki rasio luas permukaan / volume yang lebih rendah. Seperti yang ditunjukkan, makhluk hidup dengan rasio permukaan/volume tubuh yang tinggi “lebih” berhubungan dengan lingkungan. Untuk alasan ini, manusia menghadirkan paru-paru dengan banyak ruang, karena ini adalah cara yang efektif meningkatkan permukaan jaringan yang bersentuhan dengan udara, yang memungkinkan kita menangkap oksigen lebih banyak efektif.

Jadi, hewan dengan rasio luas permukaan/volume rendah memancarkan lebih sedikit panas tubuh per satuan massa, oleh karena itu ia akan tetap lebih hangat di lingkungan yang dingin. Lingkungan yang panas menimbulkan masalah yang berlawanan, karena panas yang dihasilkan oleh metabolisme harus cepat hilang untuk menghindari kepanasan pada makhluk hidup. Karena alasan ini, hewan “tertarik” untuk menjadi lebih kecil jika semakin dekat dengan Khatulistiwa: lebih banyak panas yang hilang melalui kulit dan tubuh tetap dingin.

• Anda mungkin tertarik pada: "Homeostasis tubuh: apa itu, dan jenis proses homeostatis"

contoh

Mengejutkan untuk mengetahui bahwa aturan Bergmann dapat diterapkan dengan sempurna pada manusia dalam kondisi tertentu. Misalnya, populasi manusia yang menghuni kutub telah terbukti lebih berat daripada mereka yang lebih dekat ke garis khatulistiwa pada umumnya, sebuah fakta yang sepenuhnya konsisten dengan postulasi yang disajikan di sini.

Di sisi lain, sebuah studi pada 2019 yang dikumpulkan di BBC News menunjukkan bahwa sekelompok burung yang dipantau berkurang selama generasi (1978-2016) panjang struktur tubuh tertentu hingga 2,4%, hasil yang sangat signifikan. Hal ini dapat dijelaskan berdasarkan perubahan iklim: semakin panas di Bumi, semakin banyak spesies yang mengalami pengurangan ukuran.

Sejauh menyangkut mamalia dan di luar manusia, rusa adalah kasus "buku" dari aturan Bergmann. Telah diamati bahwa spesies rusa dari wilayah utara cenderung lebih besar dan kuat, sedangkan yang mendiami daerah yang lebih dekat ke garis khatulistiwa cenderung lebih kecil dan tipis. Sekali lagi, postulat terpenuhi.

Terutama aturan ini umumnya berlaku untuk burung dan mamalia, meskipun sifat genetik intrinsik populasi juga harus diperhitungkan, tekanan seleksi alam selain suhu dan peristiwa stokastik seperti penyimpangan genetika. Ada generalisasi di alam, tetapi tentu saja hipotesis ini tidak dapat diterapkan dengan cara yang tidak dapat diubah pada semua makhluk hidup.

aturan Allen

Kami tidak ingin tinggal di permukaan dan mempelajari lebih dalam dunia termoregulasi, karena Aturan Allen juga memberi kita berbagai konsep untuk dipertimbangkan dalam topik ini. merujuk. Hipotesis ini mendalilkan bahwa, bahkan dengan volume tubuh yang sama, hewan homeotermik harus menunjukkan luas permukaan yang berbeda yang akan membantu atau menghalangi pembuangan panasnya. Mari kita ambil contoh sederhana.

Jika kita melihat rubah kutub, kita dapat melihat bahwa ia memiliki telinga yang rata dan kecil serta rambut yang cukup banyak. Di sisi lain, rubah gurun atau fennec memiliki ukuran telinga yang tidak proporsional dibandingkan dengan bagian tubuhnya yang lain. Berbagai penelitian di laboratorium telah menunjukkan hal itu ukuran tulang rawan dapat bertambah atau berkurang pada spesies tergantung pada kondisi lingkungan tempat mereka terpapar dari generasi ke generasi.

Ini masuk akal di dunia: dengan jumlah yang sama dari sudut pandang teoretis, fennec memiliki lebih banyak permukaan tubuh karena telinganya yang besar dan rata. Hal ini memungkinkan untuk menghilangkan panas secara efektif, karena struktur ini juga biasanya diairi oleh pembuluh darah. Di sisi lain, rubah kutub tertarik untuk mengakumulasi suhu metabolismenya, itulah sebabnya semakin sedikit ia terpapar ke lingkungan, semakin baik.

Skeptisisme dan penerimaan

Seperti yang telah kami katakan sebelumnya, menyesuaikan ukuran hewan secara eksklusif dengan garis lintang lingkungan dapat menyesatkan. Kita dapat berteori bahwa mungkin hewan yang lebih besar akan memiliki keunggulan evolusioner yang jelas dibandingkan pemangsa di lingkungan yang panas.

Apa yang terjadi dalam kasus itu? Apakah lebih layak untuk mencari metode tambahan untuk menghilangkan suhu tubuh Anda (perubahan perilaku, misalnya) dan masih bisa menghadapi lawan? Alam tidak didasarkan pada hitam dan putih, tetapi setiap faktor mewakili satu titik lagi dalam skala abu-abu yang memodelkan apa yang kita kenal sebagai seleksi alam..

Di sisi lain, perlu juga dicatat bahwa aturan ini tidak dipenuhi dalam banyak kasus hewan ektotermik, seperti kura-kura, ular, amfibi, makroalga, dan krustasea. Tidak dapat diterapkannya postulat ini dalam berbagai kasus telah menyebabkan banyak profesional dan pemikir untuk memeriksanya sepanjang sejarah.

• Anda mungkin tertarik pada: "Teori evolusi biologis: apa itu dan apa penjelasannya"

Ringkasan

Seperti yang telah kita lihat di baris ini, aturan Bergmann dapat menjelaskan, sampai batas tertentu, alasan variabilitas ukuran antar spesies menurut garis lintang ekosistem tempat mereka tinggal. Dari semua konglomerat terminologis ini, ada baiknya kita memperjelas satu konsep: hewan terkecil adalah secara teoritis lebih efisien dalam membuang panas, sedangkan yang terbesar unggul dalam kemampuannya Simpan itu.

Sekali lagi, penting untuk ditekankan bahwa tidak ada aturan atau dalil universal (di luar seleksi alam dan pergeseran genetik) yang sepenuhnya menjelaskan karakteristik morfologi a jenis. Ya, hewan dan karakternya adalah produk suhu, tetapi juga kelembapan, hubungan dengan makhluk lain. organisme hidup, persaingan, rantai trofik, seleksi seksual dan banyak parameter lainnya, baik biotik maupun abiotik.

Referensi bibliografi:

• Adams, D. C., & Gereja, J. SALAH SATU. (2008). Amfibi tidak mengikuti aturan Bergmann. Evolusi: Jurnal Internasional Evolusi Organik, 62(2), 413-420.
• Aturan Bergmann, britannica.com.
• Burung Menyusut saat iklim menghangat, berita BBC.
• Figueroa-de Leon, A., & Chediack, S. DAN. (2018). Pola kekayaan dan distribusi garis lintang hewan pengerat caviomorph. Majalah Keanekaragaman Hayati Meksiko, 89(1), 173 - 182.
• L'heureux, G. L., & Cornaglia Fernández, J. (2016). Variasi ekomorfologi populasi guanaco di Patagonia (Argentina).
• Mousseau, T. KE. (1997). Ectotherms mengikuti kebalikan dari aturan Bergmann. Evolusi, 51(2), 630-632.
• Pengantar Aturan Bergmann untuk Pendidik, fieldmuseum.org.