De acordo com a regra de Bergmann , os mamíferos em regiões mais frias são maiores do que os representantes de espécies intimamente relacionadas em regiões mais quentes. Aqui explicamos como a regra é justificada e mostramos exemplos concretos.
Em 1847, o biólogo de Göttingen Carl Bergmann estabeleceu uma das primeiras das agora numerosas regras ecogeográficas. Eles tentam explicar por que espécies intimamente relacionadas de animais endotérmicos diferem em certas características em diferentes regiões geográficas.
A regra de Bergmann afirma que os endotérmicos são maiores em latitudes mais altas do que espécies intimamente relacionadas mais próximas do equador (Bergmann, 1847). Ernst Mayr (1956) estendeu a regra de Bergmann às populações de mamíferos e assumiu que dentro de uma espécie os espécimes maiores ocorrem mais ao norte. Do ponto de vista puramente físico, essa conexão parece lógica, pois a superfície do corpo também dobra quando o tamanho do corpo dobra, mas o volume do corpo triplica.
A temperatura é um fator ambiental abiótico que afeta muitos processos da vida. Os seres vivos têm demandas diferentes em relação à temperatura ambiente, razão pela qual a regulação da temperatura corporal é um processo importante. Animais de sangue frio ou poiquilotérmicos não podem determinar sua temperatura por si mesmos. Eles são adaptados à temperatura ambiente e, portanto, ao ambiente.
Em animais de sangue quente, uma conexão entre o clima e a forma do corpo pode ser estabelecida. A regra de Bergmann é baseada na observação de que os mesmos animais quentes de uma espécie ou espécies intimamente relacionadas diferem em tamanho em diferentes regiões . Neste texto você encontrará respostas para as perguntas sobre o que é e o que é a regra de Bergmann, a quem essa regra se aplica e quais são as exceções. A regra de Bergmann também é conhecida como regra de Bergmann, regra de Bergmann ou regra de tamanho
Os indivíduos de uma espécie ou espécies intimamente relacionadas são maiores em regiões mais frias do que em regiões mais quentes. Então, por exemplo Por exemplo, o pinguim imperador, que vive na Antártida, é muito maior e mais pesado que o pinguim de Galápagos. Como o nome sugere, as Ilhas Galápagos são o seu habitat, estas ilhas estão perto do equador. Quanto mais perto você chega do equador, mais quente ele geralmente fica.
A regra de Bergmann simplesmente explicada
A regra de Bergmann afirma que os animais de sangue quente em regiões mais frias são maiores do que suas espécies intimamente relacionadas em regiões mais quentes.
Por exemplo, o urso polar que vive no Pólo Norte é maior e mais pesado que o urso pardo que vive no Canadá e no Alasca. O urso preto asiático é um pouco menor novamente. Seu habitat está perto do equador no sudeste da Ásia.
Todas as aves e mamíferos pertencem aos animais de sangue quente . A temperatura do seu corpo é sempre constante / consistentemente quente – independentemente da temperatura externa.
Você já notou que os pinguins em áreas frias são muito maiores do que em áreas quentes? Esta observação pode ser descrita com a chamada regra de Bergmann . Neste vídeo, esta regra é explicada de forma clara. Com a ajuda de uma derivação matemática, você entenderá por que os indivíduos de uma espécie ou espécies intimamente relacionadas diferem em tamanho em diferentes regiões. Há também exercícios interativos e uma planilha
Regra Climática / Regra Ecográfica
A regra de Bergmannsche (também regra de Bergmann) pertence às regras ecográficas / às regras climáticas / às regras animal-geográficas. Eles descrevem como espécies intimamente relacionadas diferem com base em diferentes características, como tamanho ou cor do corpo, quando vivem em diferentes regiões geográficas. A expressão das características individuais depende do clima. A regra tem o nome do biólogo Carl Bergmann.
Como a produção de calor depende do volume corporal, um animal com o dobro do seu tamanho produz relativamente mais calor do que perde ao aumentar sua superfície corporal.
Em outras palavras, a área de superfície específica de massa diminui mais rapidamente do que a taxa metabólica específica de massa com o aumento do tamanho, de modo que comparativamente mais calor é conservado em relação à quantidade de calor metabólico produzido. Esta regra é simples e óbvia. No entanto, dada a natureza da biologia, nem todos seguem as regras. Na América do Norte, por exemplo, a regra de Bergmann só se aplica a espécies carnívoras e granívoras (aqui os roedores) (McNab, 1971). Na Austrália, os camundongos domésticos introduzidos da Europa obedecem à regra, o parente selvagem australiano ( Pseudomys hermannsburgensis), mas não (Tomlinson/Withers, 2008).
Os macacos de nariz molhado de Madagascar também não seguem a regra de Bergmann em sua distribuição de tamanho. Por outro lado, a regra de Bergmann se aplica a muitas espécies animais ectotérmicas (Ashton/Feldman, 2003), o que é surpreendente, pois o raciocínio é baseado na perda de calor dependente da razão superfície-volume, o que deve ter mais impacto nos endotérmicos .
Exemplo de regra de Bergmann
Além dos ursos, a regra de Bergmann também se aplica a muitas outras espécies de mamíferos. Aplica-se, por exemplo, a várias espécies de tigres e a espécies de pinguins.
Tigre:
O tamanho do corpo de várias espécies de tigres é menor quanto mais próximo eles vivem do equador. O tigre siberiano vive no norte da Sibéria. Ele é o maior. O tigre de Sumatra é a menor subespécie sobrevivente de tigre. Seu habitat está na floresta tropical na ilha indonésia de Sumatra.
pinguim :
O pinguim imperador é a maior espécie de pinguim. Além disso, seu habitat está no extremo sul da Antártida. Por outro lado, o pinguim de Galápagos é muito pequeno. Você pode encontrá-lo nas Ilhas Galápagos no equador.
Razão
A regra de Bergmann é baseada em princípios físicos. Quando o tamanho do corpo dobra, a área de superfície corporal dobra e o volume corporal triplica.
- A quantidade de calor que um corpo perde depende da superfície do corpo : quanto maior a superfície do corpo, mais calor o animal perde.
- A quantidade de calor que um corpo produz depende do volume do corpo . Quanto maior o volume, mais calor o animal pode produzir.
Isso significa que animais duas vezes maiores produzem mais calor e perdem menos calor proporcionalmente: eles têm menos área de superfície corporal em relação ao seu volume corporal. Isso lhes permite sobreviver melhor em regiões mais frias.
Por exemplo, se os animais têm apenas metade do tamanho, eles produzem menos calor (menor volume corporal), mas também perdem mais calor (maior área de superfície corporal em relação ao volume corporal). Seu habitat é, portanto, principalmente em regiões quentes.
Desvios da regra de Bergmann
Se você observar todos os animais isotérmicos – ou seja, todos os mamíferos e pássaros – você descobrirá que algumas espécies de animais se desviam da regra de Bergmann. Por exemplo, nas ilhas subárticas – bem perto da Antártida, onde vivem os grandes pinguins imperadores – você também encontrará muitas espécies de pinguins pequenos. Além disso, a doninha que vive na Europa Central é maior do que a doninha que você encontra na Escandinávia.
Uma razão para isso pode ser, por exemplo, que a doninha tem mais e maiores presas disponíveis na Europa Central. Para poder caçá-los melhor, eles se tornaram maiores no curso da evolução. Eles também tinham mais comida dessa maneira. Isso também contribui para o fato de que os animais crescem.
Regras de Bergmann e Allen
Além da regra de Bergmann, a regra de Allen também é uma regra climática comum. Ele afirma que os animais de sangue quente que vivem em regiões mais frias têm apêndices mais curtos (extremidades, cauda, orelhas) do que espécies intimamente relacionadas que vivem em regiões mais quentes.
animais quentes
A regra de Bergmann se aplica apenas a animais quentes. Você também os chama de homoiotérmicos. A temperatura do seu corpo está sempre quente, não importa o quão quente ou frio esteja lá fora. Como resultado, eles devem manter-se constantemente aquecidos ou resfriados.
Regra de Bergmann – exemplo
As diferentes espécies de pinguins são bons exemplos para explicar de forma simples a regra de Bergmann . Os pinguins vivem principalmente no hemisfério sul. Como já mencionado, os pinguins de Galápagos podem ser encontrados no equador, nas Ilhas Galápagos. Sua altura é de cerca de 50 centímetros e seu peso é de 2,2 kg. Um pouco mais ao sul, no Peru e no norte do Chile, vive o pinguim de Humboldt. Ele tem cerca de 65 centímetros de altura e pesa cerca de 4,5 quilos.
O habitat do pinguim de Magalhães é a América do Sul. Ele tem cerca de 75 centímetros de altura e pesa cerca de 5 quilos. O pinguim imperador vive na Antártida, ou seja, no Pólo Sul. Ele é o pinguim vivo mais ao sul e tem cerca de 125 centímetros de altura e pesa até 40 quilos. Certamente você já notou que os pinguins mencionados em seusdiferem em tamanho e peso . A explicação para isso é: quanto mais ao sul do equador uma espécie de pinguim vive, maiores e mais pesados são os indivíduos. Mas por que é assim?
Como lembrete, é importante lembrar que a regra de Bergmann se aplica apenas a animais de sangue quente , pois eles podem manter a temperatura corporal constante. Então, por exemplo B. os pinguins têm uma temperatura corporal central entre cerca de\pu{38°C}3 8 ∘Ce\pu{40°C}4 0 ∘C. Como todos os animais de corpo quente, eles também emitem calor para o ambiente através da superfície de seus corpos.
Como o pinguim de Galápagos tem um habitat muito quente, ele precisa liberar muito calor para o ambiente para não superaquecer. O pinguim imperador é o contrário. Como vive em um lugar muito frio, tem que manter a perda de calor em seu corpo ao mínimo para não congelar até a morte.
Você pode estar se perguntando como o pinguim imperador consegue emitir pouco calor corporal quando sua superfície corporal é tão grande – afinal, o calor é dissipado pela pele. Mas a resposta para isso é que não apenas a área da superfície, mas sim a razão entre a área da superfície corporal e o volume corporal é de importância decisiva.
Quanto maior o animal, menor sua área de superfície corporal em relação ao seu volume corporal. Isso significa que a perda de calor através da pele de um animal grande é relativamente pequena. Isso pode ser explicado um pouco mais facilmente usando duas bolas.