Ökológiai tároló
BERGMANN szabálya
Carl BERGMANN német biológus már 1847-ben megfogalmazta a következő szabályt:
BERGMANN szabálya
Egy fajon vagy nemzetségen belül a hidegebb régiókban élő egyedek nagyobbak, mint a melegebb régiókban élők.
Az összes tankönyv 90% -ában és a Wikipédiában is más Pingvin fajok, néha a különféle Tigrisfajok a BERGMANN-szabály példaként szerepel.
Igen, emberek, tudom, az új német írásmód szerint az idióta aposztrófát olyan kifejezésekre használják, mint például Bergmann uralma, azaz "Bergmann uralma". Mivel nem remélem, hogy bolond leszek, továbbra is ragaszkodom a régi tudományos egyezményhez, és kisbetűs szavakat írok, mint a BERGMANN.
Az Antarktiszon (Déli-sarkon) élő császárpingvin a legnagyobb, legfeljebb 120 cm magasságú, míg az Egyenlítő közelében élő Galapagos pingvin a legkisebb, mindössze 50 cm. Egy másik, gyakran idézett példa a különféle tigrisfajok. Itt a 3,3 m testhosszúságú szibériai tigris lényegesen nagyobb, mint a csak 2,5 m hosszú Szumátra tigris. A különféle rókafajokat ritkábban használják Bergmann szabályának illusztrálására; a rókáknak általában meg kell magyarázniuk Allen szabályát, amelyre egy pillanat múlva eljutok. A sarki róka súlya 4,5 kg, míg az Észak-Afrikában élő fenék súlya csak 1,5 kg.
Egy meglehetősen rendhagyó példa található a Düsseldorfi Egyetem honlapján: A feketerigó szárnyhossza Svédországban 136 mm, Németországban 132 mm, a Kanári-szigeteknél 129 mm és Marokkó északi részén 125 mm.
Egy másik nagyon fontos szempont: Bergmann szabálya általában csak azonos hőmérsékletű homoioterm állatokra vonatkozik! Tehát ha pókokkal, rovarokkal, békákkal, hüllőkkel vagy különböző méretű halakkal van feladat az Abiturban vagy egy vizsgán, akkor körültekintően kell eljárni! Bergmann szabálya itt nem érvényes.
A fizikai magyarázat Bergmann szabályára
Minél nagyobb az állat testének térfogata, annál több sejt képes hőt termelni. A test felszíne felelős a hő felszabadulásáért. Minél nagyobb a testfelület, annál több hőt lehet leadni.
| 1 cm | 1 cm 3 | 6 cm 2 | 0,167 cm |
| 2 cm | 8 cm 3 | 24 cm 2 | 0,333 cm |
Hasonlítsunk össze két "kockaállatot" egymással. A 2 cm élhosszúságú állat nyolcszor annyi hőt termel, mint az 1 cm élhosszúságú állat. Ugyanakkor nem nyolcszor annyi hőt veszít, hanem csak négyszer annyi hőt, mint a kisebb állat. A térfogat és a V/O felület aránya sokkal kedvezőbb a nagyállatoknál, mint a kisállatoknál.
Amit itt kiszámítottam, kísérletileg elég könnyen ellenőrizhető. Egyszerűen vegyen két üvegedényt, például Erlenmeyer-lombikokat, amelyek különböző méretűek, például 100 ml és 500 ml, majd megtölti az edényeket forró vízzel, és mindegyikbe hőmérőt tesz. Most hosszabb ideig figyelheti, hogyan hűlnek le az edények. A kis dugattyú sokkal gyorsabban hűl le, mint a nagyobb dugattyú.
BERGMANN uralma és hidegvérű állatok
Meghatározás szerint a BERGMANN szabálya csak szorosan rokon, azonos hőmérsékletű állatokra vonatkozik. Ennek ellenére a fenti fizikai tények természetesen minden élőlényre érvényesek. Például egy hidegvérű állat nem veszíthet sok testhőt a környezetbe, ha kint hideg van. Így könnyen felmerülhet az ötlet, hogy egy nagy hidegvérű állatnak előnye van. Az érvelés hibája abban rejlik, hogy a hidegvérű állatok nem termelik saját testhőjüket. A testfelülethez képest nagy térfogat tehát nem jelent előnyt. Éppen ellenkezőleg, gyakran előnyös, ha a hidegvérű területek hidegebb területeken kisebbek, mint a meleg területeken. Végül is a hidegvérű állatok testük felszínén keresztül melegséggel "töltik fel" a meleg napsütésben fekve. És itt előnyös, ha a test térfogata a lehető legkisebb, és a testfelület ehhez képest a lehető legnagyobb. Ezért a hidegvérű állatoknak a hideg területeken kisebbnek kell lenniük, mint a meleg környéken élő közeli rokonaiknak. Így van ez például rovarokkal vagy gyíkokkal. A legnagyobb példányok az Egyenlítő közelében fordulnak elő.
Új tanulmányok
De most van egy Gunnar Brehm (a jenai Friedrich Schiller Egyetem) 2018. szeptember 10-i tanulmánya, amelyet az "Ecography" folyóiratban tettek közzé, és amely szerint - legalábbis lepkékkel - valójában ezt írja le Bergman szabálya [1 ] .
"A forró síkságtól a Costa Rica-i vulkán hűvösebb csúcsainak magassági profiljában két rendkívül fajgazdag pillangócsalád - a medvemoly és a pók - képviselői annál nagyobbak lesznek, minél magasabbra." [2] .
A hegység hűvösebb területein élő specifikus állatok nagyobbak, mint rokonaik, akik lentebb, a melegebb régiókban élnek.
Allen-szabály
Most elérkeztünk az ALLEN szabályához, amelyet a legtöbb iskolai könyv is tárgyal. A Joseph ALLEN (1838-1921) által megállapított szabály szerint hideg helyiségekben előnyös, ha a lehető legkisebb testfüggelékek (fül, farok, láb) vannak, mert a nagy fülek, farok vagy lábak sok hőt adnak a környezetnek. A nagy végtagok azonban előnyösek meleg területeken, mert itt pontosan arról van szó, hogy a test túlmelegedésének elkerülése érdekében a lehető legtöbb testhőt juttassák a környezetbe.
Allen-szabály
Egy fajon vagy nemzetségen belül a hidegebb régiókban élő egyedeknek kisebb a függeléke, mint a melegebb régiókban élő egyedeknek.
A rókák példaként szolgálnak a legtöbb iskolai könyvben. Míg a sarki rókának nagyon kicsi a füle, addig az észak-afrikai fenéknek hatalmas "vitorla füle" van. Egy másik példa, amelyet néha megemlítenek, az elefántfaj. Az indiai elefánt füle lényegesen kisebb, mint az afrikai elefánté. A barna nyulat és a hegyi nyulat is alkalmanként említik az ALLEN uralmának példaként.
További éghajlati szabályok
HESSE szabály
Az endoterm állatoknak a hidegebb régiókban nagyobb és nehezebb a szíve, mint a melegebb régiókban szorosan rokon állatoknak.
Alapvetően valószínűleg csak a BERGMANN-szabály következménye. A hidegebb régiókban lévő állatok nagyobbak, ezért nagyobb a térfogatuk, amelyet vérrel kell ellátni. Logikusan a szívnek akkor többet kell tennie.
GLOGER szabálya
Az endoterm állatok melegebb területeken sötétebbek, mint a hidegebb területeken.
Sajnos erre a szabályra nincs igazán jó magyarázat, különféle hipotézisek vannak, amelyekre nem szeretnék itt kitérni. Ha akarja, olvassa el a Wikipédia „Ökoföldrajzi szabályok” című bejegyzését.
RENSCH szabálya
Kisebb fajokban a nőstények nagyobbak, mint a hímek, míg nagyobb fajokban a hímek nagyobbak, mint a nőstények.
Erre a szabályra sem találunk értelmes magyarázatot, itt is utalok a Wikipedia "ökogeográfiai szabályok" című bejegyzésére.
Belső linkek:
Külső linkek:
- Bergmann uralma a PdN-Ph. 8/53 (2004)
- Bergmann szabálya, meghatározása a Düsseldorfi Egyetem egy oldalán
- "Minél magasabb, annál nagyobb" a Spektrum der Wissenschaft compact 42/2018.
2016.04.14 .: Az oldal létrehozva
2018.02.05: az oldal módosítva
2018. október 20 .: Új megállapítások érkeztek a Bergmann-szabályra vonatkozóan.
Dagad:
[1] Gunnar Brehm, Dirk Zeuss, Robert K. Colwell: "A lepke testmérete növekszik a magassággal egy teljes trópusi magassági gradiens mentén két hipertermesztikus klád esetében", Ecography, Early View, 2018.09.10.
[2] Daniel Lingenhöhl: "Minél magasabb, annál nagyobb" a Spektrum der Wissenschaft compact 42/2018.