La regola di Bergmann: cos'è e come descrive gli animali

Gli esseri umani hanno già descritto, nel corso della loro storia, un totale di 1.326.337 specie animali. Questo valore oscilla continuamente perché, oltre ai nuovi esseri viventi scoperti, gli esperti del Le Nazioni Unite (ONU) indicano che circa 150 specie si estinguono ogni 24 ore. Naturalmente, in termini di biodiversità, le attuali prospettive non sono incoraggianti.

La zoologia è una branca della biologia che si occupa di mettere un po' d'ordine in tutto questo conglomerato vitale, perché studia, principalmente, la fisiologia, la morfologia, il comportamento, la distribuzione e l'ecologia di ciascuna delle specie che popolano il nostro pianeta.

Una delle più antiche regole biologiche di carattere zoologico ed ecologico, coniata nell'anno 1847, Questa è nota come regola di Bergmann.. Tale postulato è legato alla distribuzione e alla morfologia delle specie in funzione della temperatura ambientale, due concetti nettamente diversi ma interconnessi in molti punti. Se vuoi sapere in cosa consiste questa interessante idea e quali sono le sue applicazioni pratiche, continua a leggere.

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Qual è la regola di Bergmann?

La regola di Bergmann è semplicemente definita: la tendenza per un'associazione positiva tra la massa corporea delle specie in un taxon superiore monofiletico e la latitudine abitata da quelle specie. In modo leggermente più gentile, gli animali endotermici (capaci di mantenere una temperatura corporea metabolicamente favorevole indipendentemente dall'ambiente) sono maggiori nei climi freddi che nelle aree caldo.

Sono stati fatti tentativi per spiegare questa regola in vari modi. Li mostriamo brevemente di seguito:

• Ha cercato di dimostrare come un artefatto delle relazioni filogenetiche tra le specie, cioè, diverse specie sono distribuite in diverse latitudini.
• Sono stati fatti tentativi per spiegarlo come conseguenza della capacità di migrare (gli animali più grandi lo faranno in modo più efficace).
• La sua applicazione potrebbe essere basata sulla resistenza alla fame, cioè gli esseri viventi omeotermici più grandi resisteranno più a lungo senza mangiare.
• Dalla capacità di specie di dimensioni diverse di conservare o dissipare il calore.

Gli ultimi due punti sono quelli che richiamano maggiormente la nostra attenzione perché, appunto, la regola di Bergmann potrebbe spiegare un estremo adattamento alle intemperie. Almeno sulla carta, le specie più grandi avrebbero una maggiore capacità di sopravvivere a periodi di scarsità di risorse (ad es le loro maggiori riserve energetiche nei tessuti più voluminosi), oltre a permettere loro di conservare il loro calore corporeo in modo più efficace.

La fisica dell'applicazione

È ora di entrare un po' nel tecnico, ma non preoccuparti: capirai perfettamente le seguenti righe. Secondo Bergman, gli animali di grossa taglia hanno un rapporto superficie/volume inferiore. In modo dimostrato, un essere vivente con un elevato rapporto superficie corporea/volume è “più” a contatto con l'ambiente. Per questo motivo, gli esseri umani presentano polmoni con più camere, in quanto è un modo efficace per farlo aumentare la superficie del tessuto a contatto con l'aria, che ci permette di catturare più ossigeno efficace.

Pertanto, un animale con un basso rapporto superficie/volume irradia meno calore corporeo per unità di massa, motivo per cui rimarrà più caldo in ambienti freddi. Gli ambienti caldi pongono esattamente il problema opposto, poiché il calore prodotto dal metabolismo deve essere rapidamente dissipato per evitare il surriscaldamento dell'essere vivente. Per questo gli animali sono “interessati” a essere più piccoli man mano che si avvicinano all'Equatore: più calore viene disperso attraverso la pelle e il corpo rimane più freddo.

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esempi

È sorprendente apprendere che la regola di Bergmann è perfettamente applicabile agli esseri umani in determinate condizioni specifiche. Per esempio, le popolazioni umane che abitano i poli hanno dimostrato di essere più pesanti di quelle più vicine all'equatore in generale, un fatto del tutto coerente con il postulato qui presentato.

D'altra parte, uno studio del 2019 raccolto su BBC News ha mostrato che un gruppo di uccelli monitorati si è ridotto nel corso del generazioni (1978-2016) la lunghezza di alcune strutture corporee fino al 2,4%, un risultato del tutto significativo. Ciò potrebbe essere spiegato sulla base del cambiamento climatico: più fa caldo sulla Terra, maggiore è la riduzione delle dimensioni delle specie.

Per quanto riguarda i mammiferi e al di là degli umani, i cervi sono un caso "libro" della regola di Bergmann. È stato osservato che le specie di cervi delle regioni settentrionali tendono ad essere più grandi e robusto, mentre quelli che abitano le aree più vicine all'equatore tendono ad essere più piccoli e magro. Ancora una volta, il postulato è soddisfatto.

In particolare questa regola è generalmente applicabile agli uccelli e ai mammiferi, sebbene debbano essere prese in considerazione anche le proprietà genetiche intrinseche delle popolazioni, pressioni della selezione naturale diverse dalla temperatura ed eventi stocastici come la deriva genetica. In natura ci sono delle generalità, ma ovviamente queste ipotesi non possono essere applicate in modo immutabile a tutti gli esseri viventi.

Regola di Allen

Non vogliamo rimanere in superficie e approfondire un po' il mondo della termoregolazione, perché La regola di Allen ci fornisce anche vari concetti da tenere in considerazione quando si tratta di questo argomento. si riferisce. Questa ipotesi postula che, anche con lo stesso volume corporeo, gli animali omeotermi devono mostrare aree superficiali diverse che aiutano o ostacolano la loro dissipazione del calore. Facciamo un semplice esempio.

Se osserviamo una volpe artica, possiamo notare che ha orecchie piatte e piccole e una notevole quantità di pelo. D'altra parte, una volpe del deserto o fennec ha orecchie di dimensioni sproporzionate rispetto al resto del suo corpo. Diversi studi in contesti di laboratorio lo hanno dimostrato la dimensione della cartilagine può aumentare o diminuire nelle specie a seconda delle condizioni ambientali a cui sono esposte nel corso delle generazioni.

Questo ha tutto il senso del mondo: con la stessa quantità di massa da un punto di vista teorico, un fennec ha una superficie corporea molto maggiore grazie alle sue orecchie enormi e appiattite. Ciò gli consente di dissipare il calore in modo efficace, poiché queste strutture sono anche solitamente altamente irrigate dai vasi sanguigni. La volpe artica, invece, è interessata ad accumulare la sua temperatura metabolica, motivo per cui meno si lascia esposta all'ambiente, meglio è.

Scetticismo e accettazioni

Come abbiamo detto in precedenza, condizionare la taglia degli animali esclusivamente alla latitudine dell'ambiente può essere fuorviante. Possiamo teorizzare che forse un animale più grande avrebbe un chiaro vantaggio evolutivo rispetto a un predatore in un ambiente caldo.

Cosa succede in quel caso? Vale più la pena cercare metodi accessori per dissipare la temperatura corporea (cambiamenti comportamentali, ad esempio) ed essere ancora in grado di affrontare il tuo avversario? La natura non si basa sul bianco e nero, ma ogni fattore rappresenta un punto in più su una scala di grigi che modella ciò che conosciamo come selezione naturale..

D'altra parte, è anche necessario notare che questa regola non è soddisfatta in molti casi di animali ectotermi, come tartarughe, serpenti, anfibi, macroalghe e crostacei. La non applicabilità di questo postulato in vari casi ha indotto molti professionisti e pensatori a sottoporlo a scrutinio nel corso della storia.

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Riepilogo

Come abbiamo potuto vedere in queste righe, la regola di Bergmann può spiegare, in una certa misura, la ragione della variabilità dimensionale tra le specie a seconda della latitudine dell'ecosistema in cui abitano. Di tutto questo conglomerato terminologico, vale la pena chiarire un solo concetto: gli animali più piccoli sono teoricamente più efficienti quando si tratta di dissipare il calore, mentre i più grandi eccellono nella loro capacità di farlo memorizzarlo.

Ancora una volta, è essenziale sottolineare che non esiste una regola o un postulato universale (al di là del selezione naturale e deriva genetica) che spiega pienamente le caratteristiche morfologiche di a specie. Sì, gli animali ei loro caratteri sono il prodotto della temperatura, ma anche dell'umidità, delle relazioni con altri esseri. organismi viventi, competizione, catene trofiche, selezione sessuale e molti altri parametri, sia biotici che abiotico.

Riferimenti bibliografici:

• Adams, D. C., & Chiesa, J. O. (2008). Gli anfibi non seguono la regola di Bergmann. Evoluzione: International Journal of Organic Evolution, 62(2), 413-420.
• La regola di Bergmann, britannica.com.
• Uccelli che si restringono mentre il clima si riscalda, notizie della BBC.
• Figueroa-de Leon, A., & Chediack, S. E. (2018). Modelli di ricchezza e distribuzione latitudinale dei roditori caviomorfi. Rivista sulla biodiversità messicana, 89(1), 173 - 182.
• L'heureux, G. L., & Cornaglia Fernández, J. (2016). Variazioni ecomorfologiche delle popolazioni di guanaco in Patagonia (Argentina).
• Mousseau, t. A. (1997). Gli ectotermi seguono il contrario alla regola di Bergmann. Evoluzione, 51(2), 630-632.
• Introduzione alla regola di Bergmann per gli educatori, fieldmuseum.org.