Regula lui Bergmann: ce este și cum descrie animalele

Ființele umane au descris deja, de-a lungul istoriei lor, un total de 1.326.337 de specii de animale. Această valoare fluctuează continuu deoarece, pe lângă noile ființe vii descoperite, experții din Organizația Națiunilor Unite (ONU) indică faptul că aproximativ 150 de specii dispar la fiecare 24 ore. Desigur, în ceea ce privește biodiversitatea, perspectivele actuale nu sunt încurajatoare.

Zoologia este o ramură a biologiei care se ocupă de a impune un pic de ordine în tot acest conglomerat vital, pentru că studiază, în principal, fiziologia, morfologia, comportamentul, distribuția și ecologia fiecăreia dintre speciile care populează planetă.

Una dintre cele mai vechi reguli biologice de natură zoologică și ecologică, inventată în anul 1847, Aceasta este cunoscută sub numele de regula lui Bergmann.. Această postulare este legată de distribuția și morfologia speciei în funcție de temperatura mediului, două concepte clar diferite, dar interconectate în multe puncte. Dacă vrei să știi în ce constă această idee interesantă și care sunt aplicațiile ei practice, continuă să citești.

• Articol înrudit: „Cele 10 ramuri ale biologiei: obiectivele și caracteristicile sale”

Care este regula lui Bergmann?

Regula lui Bergmann este definită simplu: tendința de asociere pozitivă între masa corporală a speciilor dintr-un taxon superior monofiletic și latitudinea locuită de acele specii. Într-un mod puțin mai amabil, animalele endoterme (capabile să mențină temperatura corpului favorabile metabolic indiferent de mediu) sunt mai mari în climatele reci decât în ​​zone Fierbinte.

Au fost făcute încercări de a explica această regulă în diferite moduri. Le arătăm pe scurt mai jos:

• S-a încercat să demonstreze ca un artefact al relațiilor filogenetice dintre specii, adică diferitele specii sunt distribuite la diferite latitudini.
• Au fost făcute încercări de a explica aceasta ca o consecință a capacității de a migra (animalele mai mari o vor face mai eficient).
• Aplicarea sa s-ar putea baza pe rezistența la înfometare, adică ființele vii homeoterme mai mari vor rezista mai mult fără să mănânce.
• Prin capacitatea speciilor de diferite dimensiuni de a conserva sau disipa căldura.

Ultimele două puncte sunt cele care ne atrag cel mai mult atenția pentru că, într-adevăr, regula lui Bergmann ar putea explica o adaptare extremă la vremea nefavorabilă. Cel puțin pe hârtie, speciile mai mari ar avea o capacitate mai mare de a supraviețui perioadelor de deficit de resurse (de exemplu rezervele lor mai mari de energie în țesuturile mai voluminoase), pe lângă faptul că le permite să-și păstreze căldura corporală într-un mod mai mare efectiv.

Fizica aplicației

Este timpul să vă faceți puțin tehnic, dar nu vă faceți griji: veți înțelege perfect următoarele rânduri. Potrivit lui Bergmann, animalele mari au un raport suprafață/volum mai mic. Într-un mod demonstrat, o ființă vie cu un raport mare suprafață corporală/volum este „mai mult” în contact cu mediul. Din acest motiv, oamenii prezintă plămânii cu mai multe camere, deoarece este o modalitate eficientă de a crește suprafața țesutului în contact cu aerul, ceea ce ne permite să captăm mai mult oxigen efectiv.

Astfel, un animal cu un raport suprafață/volum scăzut radiază mai puțină căldură corporală pe unitatea de masă, motiv pentru care va rămâne mai cald în medii reci. Mediile calde pun exact problema opusă, deoarece căldura produsă de metabolism trebuie să fie rapid disipată pentru a evita supraîncălzirea ființei vii. Din acest motiv, animalele sunt „interesate” să fie mai mici cu cât sunt mai aproape de Ecuator: se pierde mai multă căldură prin piele și corpul rămâne mai rece.

• Ați putea fi interesat de: „Homeostazia corpului: ce este și tipurile de procese homeostatice”

exemple

Este surprinzător să aflăm că regula lui Bergmann este perfect aplicabilă ființelor umane în anumite condiții specifice. De exemplu, populațiile umane care locuiesc în poli s-au dovedit a fi mai grele ca construcție decât cele mai apropiate de ecuator în general, fapt complet în concordanță cu postularea prezentată aici.

Pe de altă parte, un studiu din 2019 colectat de BBC News a arătat că un grup de păsări monitorizate s-a redus pe parcursul generații (1978-2016) lungimea anumitor structuri corporale cu până la 2,4%, un rezultat complet semnificativ. Acest lucru ar putea fi explicat pe baza schimbărilor climatice: cu cât este mai cald pe Pământ, cu atât mai multă reducere a dimensiunii speciilor experimentează.

În ceea ce privește mamiferele și dincolo de oameni, căprioarele sunt un caz „de carte” al domniei lui Bergmann. S-a observat că speciile de cerbi din regiunile nordice tind să fie mai mari și robuste, în timp ce cele care locuiesc în zone mai apropiate de ecuator tind să fie mai mici și subţire. Din nou, postularea este îndeplinită.

În special această regulă este în general aplicabilă păsărilor și mamiferelor, deși trebuie luate în considerare și proprietățile genetice intrinseci ale populațiilor, presiuni ale selecției naturale, altele decât temperatura și evenimente stocastice, cum ar fi deriva genetica. În natură există generalități, dar desigur că aceste ipoteze nu pot fi aplicate într-un mod neschimbabil tuturor ființelor vii.

regula lui Allen

Nu vrem să rămânem la suprafață și să ne adâncim puțin în lumea termoreglării, pentru că Regula lui Allen ne oferă și diverse concepte de care să ținem cont atunci când vine vorba de acest subiect. se referă. Această ipoteză postulează că, chiar și cu același volum corporal, animalele homeoterme trebuie să prezinte suprafețe diferite care le vor ajuta sau împiedica disiparea căldurii.. Să luăm un exemplu simplu.

Dacă ne uităm la o vulpe arctică, putem vedea că are urechi plate, mici și o cantitate considerabilă de păr. Pe de altă parte, o vulpe de deșert sau fennec are urechi care sunt disproporționate ca dimensiuni în comparație cu restul corpului. Mai multe studii în laborator au arătat că dimensiunea cartilajului poate crește sau scădea la specii în funcție de condițiile de mediu la care sunt expuse de-a lungul generațiilor.

Acest lucru are tot sensul din lume: la aceeași cantitate de volum din punct de vedere teoretic, un fennec are mult mai multă suprafață corporală datorită urechilor sale uriașe și turtite. Acest lucru îi permite să disipeze căldura în mod eficient, deoarece aceste structuri sunt de obicei foarte irigate de vasele de sânge. Pe de altă parte, vulpea arctică este interesată să-și acumuleze temperatura metabolică, motiv pentru care cu cât lasă mai puțin expusă mediului, cu atât mai bine.

Scepticism și acceptări

După cum am spus anterior, condiționarea dimensiunii animalelor exclusiv la latitudinea mediului poate induce în eroare. Putem teoretiza că poate un animal mai mare ar avea un avantaj evolutiv clar față de un prădător într-un mediu fierbinte.

Ce se întâmplă în acest caz? Merită mai mult să fii nevoit să cauți metode accesorii pentru a-ți disipa temperatura corpului (modificări de comportament, de exemplu) și să poți în continuare să-ți înfrunți adversarul? Natura nu se bazează pe alb-negru, dar fiecare factor reprezintă încă un punct pe o scară de gri care modelează ceea ce știm ca selecție naturală..

Pe de altă parte, este de asemenea necesar să rețineți că această regulă nu este îndeplinită în multe cazuri de animale ectoterme, cum ar fi țestoase, șerpi, amfibieni, macroalge și crustacee. Inaplicabilitatea acestei postulații în diverse cazuri a făcut ca mai mulți profesioniști și gânditori să o supună examinării de-a lungul istoriei.

• Ați putea fi interesat de: „Teoria evoluției biologice: ce este și ce explică”

rezumat

După cum am putut vedea în aceste rânduri, regula lui Bergmann poate explica, într-o anumită măsură, motivul variabilității dimensiunii între specii în funcție de latitudinea ecosistemului în care locuiesc. Din tot acest conglomerat terminologic, merită să clarificăm un singur concept: cele mai mici animale sunt teoretic mai eficiente atunci când vine vorba de disiparea căldurii, în timp ce cele mai mari excelează în capacitatea lor de a depozitați-l.

Din nou, este esențial să subliniem că nu există nicio regulă sau postulare universală (dincolo de selecția naturală și deriva genetică) care explică pe deplin caracteristicile morfologice ale a specii. Da, animalele și caracterele lor sunt produsul temperaturii, dar și al umidității, al relațiilor cu alte ființe. organisme vii, competiție, lanțuri trofice, selecție sexuală și mulți alți parametri, atât biotici, cât și abiotic.

Referințe bibliografice:

• Adams, D. C. și Biserica, J. FIE. (2008). Amfibienii nu urmează regula lui Bergmann. Evolution: International Journal of Organic Evolution, 62(2), 413-420.
• regula lui Bergmann, britannica.com.
• Păsările se micșorează pe măsură ce clima se încălzește, știri BBC.
• Figueroa-de Leon, A. și Chediack, S. ȘI. (2018). Modele de bogăție și distribuție latitudinală a rozătoarelor caviomorfe. Mexican Biodiversity Magazine, 89(1), 173 - 182.
• L'heureux, G. L. și Cornaglia Fernández, J. (2016). Variații ecomorfologice ale populațiilor de guanaco din Patagonia (Argentina).
• Mousseau, T. LA. (1997). Ectotermele urmează inversul regulii lui Bergmann. Evolution, 51(2), 630-632.
• Regulă-Introducere a lui Bergmann pentru educatori, fieldmuseum.org.