Согласно правилу бергмана размеры теплокровных животных в разных популяциях

Согласно правилу бергмана размеры теплокровных животных в разных популяциях

Правила Аллена и Бергмана

Правило Аллена

«Выступающие части тел теплокровных животных (уши, ноги, хвосты) в холодном климате меньше, чем в теплом».

Объяснение: чем больше уши и хвосты, тем больше поверхность тела, через которую уходит тепло. Для северных животных это не выгодно, поэтому уши и хвосты у них маленькие. Для южных родственников – наоборот, удобно иметь большую поверхность, чтобы хоть как-то охлаждаться.

Пример: длина тела волка около 130 см. Его более южный родственник шакал почти в два раза меньше (75 см), а уши его больше. Самый южный и хорошо приспособленный к пустынной жизни представитель семейства волчих – фенек. Сам он размером 30-40 см при дине ушей 15 см.

Правило Бергмана

«Размер тела теплокровных животных в холодном климате больше, чем в теплом». (Казалось бы, странно: большое тело должно сильнее мерзнуть. На самом деле получается наоборот. Перед чтением следующего абзаца желательно изучить факультатив «Как в биологии связаны объем и поверхность».)

Объяснение: когда организм увеличивается в размере, растет его объем и растет его поверхность – все растут, но с разной скоростью. Поверхность отстает – растет медленнее, чем объем, поэтому у больших северных зверей поверхность относительно маленькая. Это нужно им все для того же – чтобы отдавать меньше тепла.

Пример: полярный волк – самый крупный из всех волчьих, белый медведь – из всех медведей, росомаха – из всех куньих, лось – из всех оленей, глухарь – из всех тетеревиных.

А почему же такие большие звери, как слон и бегемот, живут на юге?

Потому, что там достаточно растительности, чтобы они могли прокормиться. – Но при этом им очень жарко. Бегемот постоянно сидит в воде, слон охлаждается с помощью своих громадных ушей. (Мамонты, жившие в умеренном климате, размера были такого же, как современные слоны, но при этом имели нормального размера уши и шерсть, как положено млекопитающим.)

bio-faq.ru

Запись на стене

Как у людей менялась длина рук и ног

Человек со времени своего возникновения прошёл долгий эволюционный путь и сильно изменился. Как и в случае других живых существ, на него действовал естественный отбор, то есть выживали и/или оставляли больше потомства в популяции только те, кто обладал признаками, наиболее выгодными в конкретных обстоятельствах. Но что это были за обстоятельства? И какие именно признаки оказались эволюционно более выгодными? Человек (как и любое другое живое существо) устроен довольно сложно, так что, очевидно, разные особенности строения формировались под давлением разных условий.

Исследователи из Университета Теннесси попытались выяснить, какие эволюционно-экологические факторы влияли на длину человеческих рук и ног. До сих пор считалось, что человек в отношении конечностей подчиняется двум известным экологическим законам: правилу Аллена и правилу Бергмана.

По правилу Аллена, у теплокровных животных со сходным образом жизни выступающие части тела (то есть ноги, уши, хвосты и т. д.) будут меньше в холодном климате и больше – в тёплом. Особенно хорошо это проявляется, например, у лис: у северного песца самые маленькие уши и короткая морда, а у пустынного фенека всё наоборот – большие уши и длинная морда.

Правило Бергмана говорит в целом о величине тела: согласно ему, те из теплокровных, что живут в холодном климате, будут крупнее тех, что живут в тепле. Например, самые крупные медведи – арктические белые, а самые мелкие – очковые из Южной Америки. Правило Бергмана также выполняется для многих близких видов и для популяций внутри одного вида (иными словами, не стоит сравнивать слонов с леммингами).

С физиологической точки зрения оба правила говорят об одном и том же – об экономии тепла. Общая теплопродукция у теплокровных зависит от объёма тела, а скорость теплоотдачи – от площади его поверхности. При увеличении размеров организмов объём тела растет быстрее, чем его поверхность, так что в холодных широтах выгодно быть большим. Выступающие части тела, в свою очередь, сильно увеличивают поверхность и слабо увеличивают объём, так что ради экономии тепла уши, ноги и прочее должны быть поменьше.

Довольно долго считалось, что правила Аллена и Бергмана выполняются и для людей, и потому у экваториальных и тропических народов руки и ноги будут длиннее, а у северных – короче. Кристен Савейл (Kristen R. R. Savell) и её коллеги ещё раз перепроверили это на людях из Северной Африки, из так называемой Чёрной Африки, которая лежит к югу от Сахары, из Европы и из Арктики – всего 14 популяций и 400 индивидуумов.

Конечности сравнивали не целиком, а по костям: плечевые и лучевые кости в руках, бедренные и большие берцовые кости в ногах. Насчёт лучевой и большой берцовой костей всё подтвердилось: они действительно укорачивались при движении к северу. Бедренная кость тоже менялась в размере, однако, как говорится в статье в PNAS, изменения в нём не были связаны с окружающим климатом.

Что же до плеча, то оно, вопреки правилу Аллена, у северных популяций становилось длиннее, а не короче – по мнению авторов работы, тут свою роль сыграли генетические взаимовлияния: укорочение лучевой и большой берцовой костей через какой-то внутренний молекулярный механизм спровоцировали удлинение плечевой кости.

Тут стоит заметить, что правило Бергмана (и примыкающее к нему правило Аллена) вовсе не универсально – из него есть исключения, и сейчас про него говорят, что оно носит статистический характер и отчётливо проявляется лишь при прочих равных условиях. На размеры животных влияют и другие факторы, кроме температуры, а приспосабливаться к суровому климату можно разными способами, например, перенастраивая свою биохимию.

В случае с разными человеческими популяциями видно, как один признак (длина конечностей) распадается на несколько (длина разных костей), так что правило может действовать и не действовать в пределах одного и того же вида, и что рассматривая такие комплексные признаки, следует всегда помнить о влиянии генов друг на друга.

Всё это, очевидно, относится не только к рукам и ногам, но и к другим характерным особенностям организма, чью эволюционную историю мы пытаемся восстановить.

vk.com

Правило Бергмана

Правило Бергмана, эмпирическая закономерность, описывающая изменения размеров теплокровных животных параллельно изменению климата местности, прежде всего, среднегодовой температуры (предложено К. Бергманом в 1847 г.). В пределах одного вида или групп близких видов размеры тела больше в холодных частях ареала и меньше в более тёплых (в общем случае размеры тела увеличиваются с широтой местности).

Правило Бергмана (аналогично Правилу Алле-на) отражает адаптацию животных к поддержанию постоянной температуры тела в различным климатических условиях: у более крупных животных соотношение площади поверхности к объёму тела меньше, чем у мелких, поэтому и расход энергии для поддержания той же температуры меньше, что особенно важно при низкой температуре окружающей среды. Правило Бергмана оказалось справедливым и для изменения размеров тела с высотой местности. Например, среди многочисленных подвидов рыжей лисицы, обитающих на территории России, наиболее крупные занимают северный и северо-восточный, а наиболее мелкие — южные участки ареала. Та же закономерность прослеживается для популяций и подвидов волка. Однако правило Бергмана, по-видимому, не действует по отношению к очень мелким млекопитающим с массой тела около 10 г и меньше. Так, ареал крошечной бурозубки заходит на Север дальше, чем ареалы большинства остальных видов этого рода, а самый крупный вид — гигантская бурозубка — распространён на Юге Дальнего Востока. Не соответствует правилу Бергмана географическая изменчивость размеров северного оленя, у которого самые мелкие формы типичны для тундр Крайнего Севера, а самые крупные населяют тайгу и горы Юга Сибири.

biologiya.net

ПРАВИЛО БЕРГМАНА

Экологический энциклопедический словарь. — Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии . И.И. Дедю . 1989 .

Смотреть что такое «ПРАВИЛО БЕРГМАНА» в других словарях:

правило Бергмана — В пределах ареала теплокровных животных более крупные средние размеры особей в более холодных частях ареала (севернее в Северном полушарии и наоборот) и уменьшение средних размеров при продвижении в более теплые районы. [Арефьев В.А., Лисовенко Л … Справочник технического переводчика

Правило Бергмана — … Википедия

правило Бергмана — Bergmann s rule правило Бергмана. В пределах ареала теплокровных животных более крупные средние размеры особей в более холодных частях ареала (севернее в Северном полушарии и наоборот) и уменьшение средних размеров при продвижении в более теплые… … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

Правило Алена — Правило Аллена экогеографическое правило, установленное Д. Алленом в 1877 г. Согласно с этим правилом среди родственных форм гомойотермных (теплокровных) животных, ведущих сходный образ жизни, те, которые обитают в более холодном… … Википедия

Правило Гамильтона — правило семейного отбора, согласно которому гены, которые при определённых условиях уменьшают шансы особей на размножение, могут распространиться в популяции, когда величина вклада в размножение других особей больше, нежели цена помощи. В таком… … Википедия

Правило Глогера — состоит в том, что среди родственных друг другу форм (разных рас или подвидов одного вида, родственных видов) гомойотермных животных, те, которые обитают в условиях тёплого и влажного климата, окрашены ярче, чем чем те, которые обитают в условиях … Википедия

БЕРГМАНА ПРАВИЛО — закономерность изменения размеров гомойотермных (теплокровных) животных в связи с изменением температурного фактора. Согласно Б. п., у животных одного вида или группы близких видов размеры тела больше в холодных частях ареала и меньше в более… … Биологический энциклопедический словарь

ПРАВИЛО АЛЛЕНА — правило (установлено Дж. Алленом, 1877), согласно которому выступающие части тела теплокровных животных (конечности, хвост, уши и др.) относительно увеличиваются по мере продвижения от севера к югу в пределах ареала одного вида. Явление вытекает… … Экологический словарь

ПРАВИЛО ПОВЕРХНОСТЕЙ — правило, сформулированное Ш. Рише (1899) и М. Рубнером (1902), согласно которому отношение продуцируемого тепла к единице поверхности тела (в м2) большинства гомойотермных животных выражается приблизительно одинаковыми величинами (порядка 1000… … Экологический словарь

АЛЛЕНА ПРАВИЛО — отражает закономерность изменения размеров поверхности тела гомойотермных (теплокровных) животных с изменением климатич. условий. Согласно А. п., у животных, населяющих более холодные участки ареала, выступающие части гела (конечности, хвост,… … Биологический энциклопедический словарь

dic.academic.ru

Правило Бергмана

Правило Бергмана — экогеографическое правило, сформулированное в 1847 г немецким биологом Карлом Бергманом. Правило гласит, что среди сходных форм гомойотермных (теплокровных) животных наиболее крупными являются те, которые живут в условиях более холодного климата — в высоких широтах или в горах. Если существуют близкие виды (например, виды одного рода), которые существенно не отличаются по характеру питания и образу жизни, то более крупные виды также встречаются в условиях более сурового (холодного) климата [2] .

Правило основано на предположении, что общая теплопродукция у эндотермных видов зависит от объема тела, а скорость теплоотдачи — от площади его поверхности. При увеличении размеров организмов объем тела растет быстрее, чем его поверхность. Экспериментально это правило впервые было проверено на собаках разного размера. Оказалось, что теплопродукция у мелких собак выше на единицу массы, но независимо от размера она остается практически постоянной на единицу площади поверхности [3] .

Правило Бергмана действительно нередко выполняется как в пределах одного вида, так и среди близких видов. Например, амурская форма тигра с Дальнего Востока крупнее суматранской из Индонезии. Северные подвиды волка в среднем крупнее южных. Среди близкий видов рода медведь наиболее крупные обитают в северных широтах (белый медведь, бурые медведи с о. Кодьяк), а наиболее мелкие виды (например, очковый медведь) — в районах с теплым климатом.

В то же время это правило нередко подвергалось критике; отмечалось, что оно не может иметь общего характера, так как на размеры млекопитающих и птиц влияют многие другие факторы, кроме температуры [4] . Кроме того, адаптации к суровому климату на популяционном и видовом уровне часто происходят не за счет изменений размеров тела, а за счет изменений размеров внутренних органов (увеличение размера сердца и легких) или за счет биохимических адаптаций [5] . С учетом этой критики необходимо подчеркнуть, что правило Бергмана носит статистический характер и проявляет свое действие отчетливо при прочих равных условиях.

Действительно, из этого правила известно много исключений. Так, наиболее мелкая раса шерстистого мамонта известна с заполярного острова Врангеля; многие лесные подвиды волка крупнее тундровых (например, исчезнувший подвид с полуострова Кенай; предполагается, что крупные размеры могли давать этим волкам преимущество при охоте на крупных лосей, населяющих полуостров). В приведенных примерах сравниваемые формы отличаются по образу жизни (островные и континентальные популяции; тундровый подвид, питающийся более мелкой добычей и лесной, питающийся более крупной).

В отношении человека правило в определенной степени применимо (например, племена пигмеев, видимо, неоднократно и независимо появлялись в разных районах с тропическим климатом); однако из-за различий в местных диетах и обычаях, миграции и дрейфа генов между популяциями накладываются ограничения на применимость этого правила.

Примечания

  1. Roberts D. Body weight, race and climate // Amer. J. Phys. Anthropol. 1953. Vol. 11. P. 533–558.
  2. Bergmann, Carl (1847). «Über die Verhältnisse der Wärmeökonomie der Thiere zu ihrer Grösse». Göttinger Studien3 (1). .
  3. Шмидт-Нильсен К. Размеры животных: почему они так важны. М., Мир, 1987, с.87–88
  4. Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд К. Особи, популяции и сообщества (в 2-х т.). М., Мир, 1989, т. 1, с. 91.
  5. Шварц С.С. Экологические закономерности эволюции. М., Наука, 1980

Литература

  • Roberts D.F. Climate and Human Variability. — 2nd. — Menlo Park, CA: Cummings, 1978.
  • Ruff C.B. (1994). «Morphological adaptation to climate in modern and fossil hominids». Yearbook of Physical Anthropology37. DOI:10.1002/ajpa.1330370605.
  • Schreider E. (1950). «Geographical distribution of the body-weight/body-surface ratio». Nature165 (4190). DOI:10.1038/165286b0. PMID 15410342. Bibcode: 1950Natur.165..286S.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Правило Бергмана» в других словарях:

ПРАВИЛО БЕРГМАНА — в пределах вида или достаточно однородной группы близких видов животные (теплокровные) с более крупными размерами тела встречаются в более холодных областях (подтверждается у позвоночных животных в 50% случаев, из которых 75 90% птицы). Правило… … Экологический словарь

правило Бергмана — В пределах ареала теплокровных животных более крупные средние размеры особей в более холодных частях ареала (севернее в Северном полушарии и наоборот) и уменьшение средних размеров при продвижении в более теплые районы. [Арефьев В.А., Лисовенко Л … Справочник технического переводчика

правило Бергмана — Bergmann s rule правило Бергмана. В пределах ареала теплокровных животных более крупные средние размеры особей в более холодных частях ареала (севернее в Северном полушарии и наоборот) и уменьшение средних размеров при продвижении в более теплые… … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

Правило Алена — Правило Аллена экогеографическое правило, установленное Д. Алленом в 1877 г. Согласно с этим правилом среди родственных форм гомойотермных (теплокровных) животных, ведущих сходный образ жизни, те, которые обитают в более холодном… … Википедия

Правило Гамильтона — правило семейного отбора, согласно которому гены, которые при определённых условиях уменьшают шансы особей на размножение, могут распространиться в популяции, когда величина вклада в размножение других особей больше, нежели цена помощи. В таком… … Википедия

Правило Глогера — состоит в том, что среди родственных друг другу форм (разных рас или подвидов одного вида, родственных видов) гомойотермных животных, те, которые обитают в условиях тёплого и влажного климата, окрашены ярче, чем чем те, которые обитают в условиях … Википедия

БЕРГМАНА ПРАВИЛО — закономерность изменения размеров гомойотермных (теплокровных) животных в связи с изменением температурного фактора. Согласно Б. п., у животных одного вида или группы близких видов размеры тела больше в холодных частях ареала и меньше в более… … Биологический энциклопедический словарь

ПРАВИЛО АЛЛЕНА — правило (установлено Дж. Алленом, 1877), согласно которому выступающие части тела теплокровных животных (конечности, хвост, уши и др.) относительно увеличиваются по мере продвижения от севера к югу в пределах ареала одного вида. Явление вытекает… … Экологический словарь

ПРАВИЛО ПОВЕРХНОСТЕЙ — правило, сформулированное Ш. Рише (1899) и М. Рубнером (1902), согласно которому отношение продуцируемого тепла к единице поверхности тела (в м2) большинства гомойотермных животных выражается приблизительно одинаковыми величинами (порядка 1000… … Экологический словарь

АЛЛЕНА ПРАВИЛО — отражает закономерность изменения размеров поверхности тела гомойотермных (теплокровных) животных с изменением климатич. условий. Согласно А. п., у животных, населяющих более холодные участки ареала, выступающие части гела (конечности, хвост,… … Биологический энциклопедический словарь

dic.academic.ru

Популярное:

  • Ставки налога на имущество организаций 2018 год Налог на имущество организаций в 2018 году Льгота прекращает действовать с 1 января 2018 года (п. 25 ст. 381 НК РФ). С 1 января 2018 года данную льготу устанавливают региональные власти. Если регион закон принял, то в 2018 […]
  • Самый выдающийся юрист Самые известные юристы мира Рейтинг самых высокооплачиваемых юристов в мире Юристов, предлагающих свою правовую помощь, сегодня немало. И лишь единицам удалось добиться всеобщего признания, популярности и возможности заработать […]
  • Расчет пенсии учителя Пенсии учителей и врачей сравняют с пенсиями чиновников Депутат Госдумы, председатель Российской партии пенсионеров за справедливость Игорь Зотов намерен оказать поддержку учителям и врачам, приравняв их пенсии к размеру […]
  • Правила приемы в вузы 2018 Прием в вузы — 2018 Календарь приемной кампании 2018 года Каждый выпускник имеет право одновременно подать документы в пять вузов, и в каждом можно выбрать не более трех специальностей по всем формам обучения. Всего — 15 […]
  • Птнз приказы Журнал регистрации приказов на отпуск Формат: 210 х 288 (вертикальный) 64 страницы Обложка: золотистый картон Cъемная обложка из прозрачного ПВХ Отверстия для шнуровки и архивации Журнал регистрации приказов на отпуск - […]
  • Единый налог на вмененный налог 2014 рассчитать Калькулятор ЕНВД бесплатно Содержание Использование программы бесплатно, без регистрации и без отправки СМС. Изменения 2017 Появилась новая форма ЕНВД (действует с 1 квартала 2017 года). Изменение одно - учтено что ИП с […]
  • Претензия по качеству бетона образец Дело № не определено Дело __xx.xx.xxxx г.РЕШЕНИЕ ИМЕНЕМ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ xx.xx.xxxx года г. Новосибирск Заельцовский районный суд г. Новосибирска председательствующего судьи Л.А. Курановой, с участием истца А.В. Мурзина, при […]
  • Упразднение пенсий с 15 октября Рада одобрила закон о пенсионной реформе на Украине Рада одобрила закон о пенсионной реформе на Украине Парламент Украины одобрил закон о пенсионной реформе, принятие которой является одним из требований для получения […]