Bergmanno taisyklė: kas tai yra ir kaip ji apibūdina gyvūnus

Per savo istoriją žmonės jau aprašė 1 326 337 gyvūnų rūšis. Ši vertė nuolat svyruoja, nes, be atrastų naujų gyvų būtybių, ekspertai Jungtinės Tautos (JT) nurodo, kad kas 24 išnyksta apie 150 rūšių valandų. Žinoma, biologinės įvairovės požiūriu dabartinės perspektyvos nėra džiuginančios.

Zoologija yra biologijos šaka, atsakinga už tam tikros tvarkos įvedimą visame šiame gyvybiškai svarbiame konglomerate, nes ji tiria, visų pirma, kiekvienos mūsų rūšies fiziologija, morfologija, elgsena, paplitimas ir ekologija planeta.

Viena iš seniausių zoologinio ir ekologinio pobūdžio biologinių taisyklių, priimta 1847 m. Tai žinoma kaip Bergmanno taisyklė.. Šis postulavimas yra susijęs su rūšių pasiskirstymu ir morfologija pagal aplinkos temperatūrą – dvi aiškiai skirtingos sąvokos, bet tarpusavyje susijusios daugelyje taškų. Jei norite sužinoti, ką sudaro ši įdomi idėja ir koks jos praktinis pritaikymas, skaitykite toliau.

• Susijęs straipsnis: „10 biologijos šakų: jos tikslai ir savybės“

Kas yra Bergmanno taisyklė?

Bergmanno taisyklė yra tiesiog apibrėžta: tendencija į teigiamą ryšį tarp rūšių kūno masės monofiliniame aukštesniame taksone ir platumos, kurioje gyvena šios rūšys. Šiek tiek maloniau – endoterminiai gyvūnai (galintys palaikyti kūno temperatūrą medžiagų apykaitos požiūriu palankios nepriklausomai nuo aplinkos) yra didesni šaltame klimate nei vietovėse karšta.

Šią taisyklę bandyta paaiškinti įvairiai. Mes juos trumpai parodome žemiau:

• Jis bandė parodyti filogenetinių ryšių tarp rūšių artefaktą, ty skirtingos rūšys pasiskirsto skirtingose ​​platumose.
• Buvo bandoma tai paaiškinti kaip sugebėjimo migruoti pasekmę (didesni gyvūnai tai padarys efektyviau).
• Jo taikymas galėtų būti pagrįstas atsparumu badui, tai yra, didesnės homeoterminės būtybės ilgiau išliks nevalgusios.
• Pagal skirtingų dydžių rūšių gebėjimą išsaugoti arba išsklaidyti šilumą.

Paskutiniai du punktai yra tie, kurie labiausiai atkreipia mūsų dėmesį, nes iš tikrųjų Bergmanno taisyklė galėtų paaiškinti ekstremalų prisitaikymą prie atšiaurių oro sąlygų. Bent jau popieriuje didesnės rūšys turėtų didesnį gebėjimą išgyventi išteklių trūkumo laikotarpius (pvz didesnes energijos atsargas didesniuose audiniuose), be to, leidžia jiems išsaugoti savo kūno šilumą daugiau veiksmingas.

Programos fizika

Atėjo laikas šiek tiek techniškai, bet nesijaudinkite: jūs puikiai suprasite šias eilutes. Bergmanno teigimu, didelių gyvūnų paviršiaus ploto ir tūrio santykis yra mažesnis. Įrodyta, kad gyva būtybė su dideliu kūno paviršiaus ir tūrio santykiu „labiau“ kontaktuoja su aplinka. Dėl šios priežasties žmonių plaučiai yra su keliomis kameromis, nes tai yra veiksmingas būdas padidinti audinių paviršių, susiliečiantį su oru, o tai leidžia daugiau sugauti deguonies veiksmingas.

Taigi gyvūnas, turintis mažą paviršiaus ploto ir tūrio santykį, skleidžia mažiau kūno šilumos vienam masės vienetui, todėl šaltoje aplinkoje jis išliks šilčiau. Karšta aplinka kelia priešingą problemą, nes medžiagų apykaitos metu susidariusi šiluma turi būti greitai išsklaidyta, kad gyva būtybė neperkaistų. Dėl šios priežasties gyvūnai „suinteresuoti“ būti mažesni, kuo arčiau pusiaujo: daugiau šilumos prarandama per odą, o kūnas lieka šaltesnis.

• Galbūt jus domina: "Kūno homeostazė: kas tai yra ir homeostatinių procesų tipai"

pavyzdžių

Stebėtina sužinoti, kad Bergmanno taisyklė tam tikromis specifinėmis sąlygomis puikiai tinka žmonėms. Pavyzdžiui, įrodyta, kad ašigalių populiacijos yra sunkesnės nei arčiau pusiaujo esančios populiacijos apskritai, tai visiškai atitinka čia pateiktą postulaciją.

Kita vertus, 2019 m. atliktas tyrimas, surinktas per BBC naujienas, parodė, kad stebimų paukščių grupė per laikotarpį sumažėjo. kartų (1978-2016) tam tikrų kūno struktūrų ilgis iki 2,4%, visiškai reikšmingas rezultatas. Tai galima paaiškinti klimato kaita: kuo karščiau Žemėje, tuo labiau sumažėja rūšių dydis.

Kalbant apie žinduolius ir ne tik žmones, elniai yra „knyginis“ Bergmanno valdymo atvejis. Pastebėta, kad elnių rūšys iš šiaurinių regionų dažniausiai būna didesnės ir tvirti, o tie, kurie gyvena arčiau pusiaujo esančiose srityse, paprastai būna mažesni ir plonas. Vėlgi, postulacija įvykdyta.

Pažymėtina ši taisyklė paprastai taikoma paukščiams ir žinduoliams, nors reikia atsižvelgti ir į būdingas genetines populiacijų savybes, natūralios atrankos slėgis, išskyrus temperatūrą ir stochastinius įvykius, tokius kaip dreifas genetika. Gamtoje yra bendrų dalykų, tačiau, žinoma, šios hipotezės negali būti taikomos nepakeičiamai visoms gyvoms būtybėms.

Alleno taisyklė

Nenorime likti paviršiuje ir šiek tiek gilintis į termoreguliacijos pasaulį, nes Alleno taisyklė taip pat suteikia mums įvairių sąvokų, į kurias reikia atsižvelgti kalbant apie šią temą. nurodo. Ši hipotezė teigia, kad net ir esant tokiam pačiam kūno tūriui, homeoterminiai gyvūnai turi turėti skirtingus paviršiaus plotus, kurie padėtų arba trukdytų jiems išsklaidyti šilumą. Paimkime paprastą pavyzdį.

Jei pažvelgtume į arktinę lapę, pamatytume, kad ji turi plokščias, mažas ausis ir nemažą kiekį plaukų. Kita vertus, dykumos lapės arba feneko ausys yra neproporcingos, palyginti su likusia kūno dalimi. Tai parodė keli laboratoriniai tyrimai kremzlės dydis gali padidėti arba mažėti, priklausomai nuo aplinkos sąlygų, su kuriomis jie susiduria per kartas.

Tai yra visiškai prasminga pasaulyje: teoriniu požiūriu fenekas turi daug didesnį kūno paviršiaus plotą dėl didžiulių, plokščių ausų. Tai leidžia efektyviai išsklaidyti šilumą, nes šios struktūros taip pat paprastai yra labai drėkinamos kraujagyslėmis. Kita vertus, arktinė lapė yra suinteresuota kaupti savo medžiagų apykaitos temperatūrą, todėl kuo mažiau ji palieka veikiama aplinkos, tuo geriau.

Skepticizmas ir priėmimas

Kaip jau minėjome, gyvūnų dydžio nustatymas tik pagal aplinkos platumą gali būti klaidinantis. Galime manyti, kad galbūt didesnis gyvūnas turėtų aiškų evoliucinį pranašumą prieš plėšrūną karštoje aplinkoje.

Kas atsitinka tokiu atveju? Ar verta ieškoti papildomų būdų, kaip išsklaidyti kūno temperatūrą (pavyzdžiui, elgesio pokyčius) ir vis tiek susidurti su varžovu? Gamta nėra pagrįsta juoda ir balta, bet kiekvienas veiksnys reiškia dar vieną tašką pilkoje skalėje, kuri modeliuoja tai, ką mes žinome kaip natūralią atranką..

Kita vertus, taip pat būtina pažymėti, kad šios taisyklės nesilaikoma daugeliu ektoterminių gyvūnų, pavyzdžiui, vėžlių, gyvačių, varliagyvių, makrodumblių ir vėžiagyvių, atvejų. Šios postulacijos nepritaikymas įvairiais atvejais privertė daugybę specialistų ir mąstytojų per visą istoriją ją išnagrinėti.

• Galbūt jus domina: "Biologinės evoliucijos teorija: kas tai yra ir ką ji paaiškina"

Santrauka

Kaip matėme šiose eilutėse, Bergmanno taisyklė tam tikru mastu gali paaiškinti, rūšių dydžio kintamumo priežastis, atsižvelgiant į ekosistemos, kurioje jos gyvena, platumą. Iš viso šio terminologinio konglomerato verta aiškiai pasakyti vieną sąvoką: mažiausi gyvūnai yra teoriškai efektyvesni, kai reikia išsklaidyti šilumą, o didžiausios išsiskiria savo gebėjimu saugoti jį.

Vėlgi, būtina pabrėžti, kad nėra universalios taisyklės ar postulacijos (be to, natūrali atranka ir genetinis dreifas), kuris visiškai paaiškina a morfologines savybes rūšių. Taip, gyvūnai ir jų charakteriai yra temperatūros, bet ir drėgmės, santykių su kitomis būtybėmis produktas. gyvi organizmai, konkurencija, trofinės grandinės, seksualinė atranka ir daugelis kitų parametrų, tiek biotinių, tiek abiotinis.

Bibliografinės nuorodos:

• Adamsas, D. C. ir Church, J. ARBA. (2008). Varliagyviai nesilaiko Bergmano taisyklės. Evolution: International Journal of Organic Evolution, 62(2), 413-420.
• Bergmanno taisyklė, britannica.com.
• Paukščiai mažėja klimatui šylant, BBC naujienos.
• Figueroa-de Leon, A. ir Chediack, S. IR. (2018). Caviomorph graužikų turtingumo ir platumos paplitimo modeliai. Meksikos biologinės įvairovės žurnalas, 89(1), 173–182.
• L'heureux, G. L. ir Cornaglia Fernández, J. (2016). Gvanako populiacijų ekomorfologiniai pokyčiai Patagonijoje (Argentina).
• Mousseau, T. KAM. (1997). Ektotermos seka priešingai Bergmanno taisyklei. Evolution, 51(2), 630-632.
• Bergmanno taisyklė – įvadas pedagogams, fieldmuseum.org.