Bergmanns regel: hva det er og hvordan det beskriver dyr

Mennesker har allerede beskrevet, gjennom hele sin historie, totalt 1 326 337 dyrearter. Denne verdien svinger kontinuerlig fordi, i tillegg til de nye levende vesener som er oppdaget, ekspertene i De forente nasjoner (FN) indikerer at rundt 150 arter dør ut hver 24 timer. Når det gjelder biologisk mangfold, er selvfølgelig ikke de nåværende utsiktene oppmuntrende.

Zoologi er en gren av biologien som har ansvaret for å innføre litt orden i alt dette vitale konglomeratet, fordi det studerer, hovedsakelig, fysiologien, morfologien, oppførselen, distribusjonen og økologien til hver av artene som bor i vår planet.

En av de eldste biologiske reglene av zoologisk og økologisk art, laget i 1847, Dette er kjent som Bergmanns regel.. Denne postulasjonen er knyttet til artens fordeling og morfologi i henhold til miljøtemperatur, to klart forskjellige konsepter, men sammenkoblet på mange punkter. Hvis du vil vite hva denne interessante ideen består av og hva dens praktiske anvendelser er, fortsett å lese.

• Relatert artikkel: "De 10 grenene av biologi: dens mål og egenskaper"

Hva er Bergmanns regel?

Bergmanns regel er enkelt definert: tendensen til en positiv assosiasjon mellom kroppsmassen til arter i et monofyletisk høyere takson og breddegraden bebodd av disse artene. På en litt snillere måte, endoterme dyr (i stand til å opprettholde en kroppstemperatur metabolsk gunstig uavhengig av miljø) er større i kaldt klima enn i områder varmt.

Det er forsøkt å forklare denne regelen på ulike måter. Vi viser dem kort nedenfor:

• Den har forsøkt å demonstrere som en artefakt av fylogenetiske forhold mellom arter, det vil si at forskjellige arter er fordelt på forskjellige breddegrader.
• Det er gjort forsøk på å forklare det som en konsekvens av en evne til å migrere (større dyr vil gjøre det mer effektivt).
• Dens anvendelse kan være basert på motstand mot sult, det vil si at større homeotermiske levende vesener vil vare lenger uten å spise.
• Ved arter av forskjellige størrelsers evne til å bevare eller spre varme.

De to siste punktene er de som vekker vår oppmerksomhet mest fordi, faktisk, Bergmanns regel kunne forklare en ekstrem tilpasning til dårlig vær. I det minste på papiret ville større arter ha større evne til å overleve perioder med ressursknapphet (f.eks. deres større energireserver i mer voluminøst vev), i tillegg til å tillate dem å bevare kroppsvarmen på et mer effektive.

Fysikken til applikasjonen

Det er på tide å bli litt teknisk, men ikke bekymre deg: du vil forstå de følgende linjene perfekt. Ifølge Bergmann, store dyr har et lavere overflateareal/volumforhold. På en demonstrert måte er et levende vesen med høyt kroppsoverflate/volum-forhold «mer» i kontakt med miljøet. Av denne grunn presenterer mennesker lunger med flere kammer, som det er en effektiv måte å gjøre det på øke vevsoverflaten i kontakt med luften, noe som gjør at vi kan fange opp oksygen mer effektive.

Dermed utstråler et dyr med lavt overflateareal/volumforhold mindre kroppsvarme per masseenhet, og derfor vil det holde seg varmere i kalde omgivelser. Varme miljøer utgjør akkurat det motsatte problemet, siden varmen som produseres av metabolisme må forsvinne raskt for å unngå overoppheting av det levende vesenet. Av denne grunn er dyr "interessert" i å være mindre jo nærmere de er ekvator: mer varme går tapt gjennom huden og kroppen forblir kaldere.

• Du kan være interessert i: "Kroppens homeostase: hva det er, og typer homeostatiske prosesser"

eksempler

Det er overraskende å høre at Bergmanns regel er perfekt anvendelig på mennesker under visse spesifikke forhold. For eksempel, menneskelige populasjoner som bor på polene har vist seg å være tyngre i bygning enn de som er nærmere ekvator generelt, et faktum helt i samsvar med postulasjonen som presenteres her.

På den annen side viste en studie i 2019 samlet på BBC News at en gruppe overvåkede fugler reduserte i løpet av generasjoner (1978-2016) lengden på visse kroppsstrukturer med opptil 2,4 %, et helt betydelig resultat. Dette kan forklares på grunnlag av klimaendringer: Jo varmere det er på jorden, jo mer størrelsesreduksjon opplever artene.

Når det gjelder pattedyr og utover mennesker, er hjort et "bok" tilfelle av Bergmanns regel. Det er observert at hjortearter fra nordlige strøk har en tendens til å være større og robuste, mens de som bor i områder nærmere ekvator har en tendens til å være mindre og tynn. Igjen er postulasjonen oppfylt.

Spesielt denne regelen gjelder generelt for fugler og pattedyr, selv om de iboende genetiske egenskapene til populasjonene også må tas i betraktning, andre trykk fra naturlig utvalg enn temperatur og stokastiske hendelser som drift genetikk. I naturen er det generaliteter, men disse hypotesene kan selvfølgelig ikke brukes på en uforanderlig måte på alle levende vesener.

Allens regel

Vi ønsker ikke å holde oss på overflaten og dykke litt dypere inn i termoreguleringens verden, pga Allens regel gir oss også ulike konsepter å ta hensyn til når det kommer til dette temaet. refererer. Denne hypotesen postulerer at selv med samme kroppsvolum, må homeotermiske dyr vise forskjellige overflateområder som vil hjelpe eller hindre deres varmespredning. La oss ta et enkelt eksempel.

Hvis vi ser på en fjellrev, kan vi se at den har flate, små ører og en betydelig mengde hår. På den annen side har en ørkenrev eller fennec ører som er uforholdsmessige i størrelse sammenlignet med resten av kroppen. Flere studier i laboratoriemiljøer har vist det bruskstørrelsen kan øke eller redusere i arter avhengig av miljøforhold som de er utsatt for over generasjoner.

Dette gir all mening i verden: med samme mengde bulk fra et teoretisk synspunkt, har en fennec mye mer kroppsoverflate på grunn av sine enorme, flate ører. Dette gjør det mulig å spre varmen effektivt, siden disse strukturene også vanligvis er svært vannet av blodkar. På den annen side er fjellreven interessert i å akkumulere sin metabolske temperatur, og det er grunnen til at jo mindre den blir utsatt for miljøet, jo bedre.

Skepsis og aksept

Som vi tidligere har sagt, kan det være misvisende å kondisjonere størrelsen på dyrene utelukkende til miljøets breddegrad. Vi kan teoretisere at kanskje et større dyr ville ha en klar evolusjonær fordel fremfor et rovdyr i et varmt miljø.

Hva skjer i så fall? Er det mer verdt det å måtte lete etter tilbehørsmetoder for å spre kroppstemperaturen (for eksempel atferdsendringer) og fortsatt kunne møte motstanderen? Naturen er ikke basert på svart og hvitt, men hver faktor representerer ett punkt til på en gråskala som modellerer det vi kjenner som naturlig utvalg..

På den annen side er det også nødvendig å merke seg at denne regelen ikke er oppfylt i mange tilfeller av ektotermiske dyr, som skilpadder, slanger, amfibier, makroalger og krepsdyr. Uanvendeligheten av denne postulasjonen i forskjellige tilfeller har fått flere fagfolk og tenkere til å underkaste den gransking gjennom historien.

• Du kan være interessert i: "Teorien om biologisk evolusjon: hva den er og hva den forklarer"

Sammendrag

Som vi har kunnet se på disse linjene, kan Bergmanns regel til en viss grad forklare, årsaken til variasjonen i størrelse mellom arter i henhold til breddegraden til økosystemet de bor i. Av alt dette terminologiske konglomeratet er det verdt for oss å gjøre ett enkelt konsept klart: de minste dyrene er teoretisk mer effektive når det gjelder å spre varme, mens de største utmerker seg i sin evne til å lagre det.

Igjen er det viktig å understreke at det ikke er noen universell regel eller postulasjon (utover naturlig seleksjon og genetisk drift) som fullt ut forklarer de morfologiske egenskapene til en arter. Ja, dyr og deres karakterer er et produkt av temperatur, men også av fuktighet, av forhold til andre vesener. levende organismer, konkurranse, trofiske kjeder, seksuell seleksjon og mange andre parametere, både biotiske og abiotisk.

Bibliografiske referanser:

• Adams, D. C., & Church, J. ENTEN. (2008). Amfibier følger ikke Bergmanns regel. Evolution: International Journal of Organic Evolution, 62(2), 413-420.
• Bergmanns regel, britannica.com.
• Fugler krymper når klimaet varmes opp, BBC-nyheter.
• Figueroa-de Leon, A., & Chediack, S. OG. (2018). Mønstre av rikdom og breddegradsfordeling av caviomorfe gnagere. Mexican Biodiversity Magazine, 89(1), 173 - 182.
• L'heureux, G. L., & Cornaglia Fernández, J. (2016). Økomorfologiske variasjoner av guanaco-populasjoner i Patagonia (Argentina).
• Mousseau, T. TIL. (1997). Ektotermer følger det omvendte til Bergmanns regel. Evolution, 51(2), 630-632.
• Bergmanns regel-introduksjon for lærere, fieldmuseum.org.