Правило Бергмана — биогеографическое правило, сформулированное в 1847 г. немецким биологом Карлом Бергманом[англ.]. Оно 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 различаются по характеру питания и образу жизни, то более крупные виды так же встречаются в условиях более сурового (холодного) климата[2].
.png)
Правило основано на предположении, что общая теплопродукция у эндотермных видов зависит от объёма тела, а скорость теплоотдачи — от площади его поверхности. При увеличении размеров организмов объём тела растёт 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 остаётся 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 близких видов рода медведь наиболее крупные обитают в северных широтах (белый медведь, бурый медведь, кадьяк), а наиболее мелкие виды (например, очковый медведь) — в районах с тёплым 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 счёт изменений размеров тела, а за счёт изменений размеров внутренних органов (увеличение размера сердца и лёгких) или за счёт биохимических адаптаций[5]. С учётом этой критики необходимо подчеркнуть, что правило Бергмана носит статистический характер и проявляет своё действие отчётливо 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 тундрового (например исчезнувший подвид с полуострова Кенай; предполагается, что крупные размеры могли давать этим волкам преимущество при охоте на крупных лосей, населяющих полуостров). Дальневосточный леопард, обитающий на Амуре, существенно меньше, чем африканский леопард. В приведённых примерах сравниваемые формы отличаются по образу жизни (островные и континентальные популяции; тундровый подвид, питающийся более мелкой добычей и лесной, питающийся более крупной).
Опубликованное американскими зоологами в 2018 году исследование показало, что из 952 рассмотренных видов животных только 14 % подчиняются правилу Бергмана, 7 %, напротив, на севере мельчают, а у остальных нет никакой связи размеров и массы тела с географической широтой обитания[6].
В отношении человека правило в определённой 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. К примеру, средний рост мужчины-ханта — менее 160 сантиметров, несмотря на то, что этот народ обитает в северных широтах.
См. также
правитьПримечания
править- ↑ Roberts D. Body weight, race and climate // Amer. J. Phys. Anthropol. 1953. Vol. 11. P. 533—558.
- ↑ Bergmann, Carl. Über die Verhältnisse der Wärmeökonomie der Thiere zu ihrer Grösse (нем.) // Göttinger Studien : magazin. — 1847. — Bd. 3, Nr. 1. — S. 595—708..
- ↑ Шмидт-Нильсен К. «Размеры животных: почему они так важны» Архивная копия от 29 июля 2014 на Wayback Machine. М.: «Мир», 1987, с. 87—88
- ↑ Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд К. Особи, популяции и сообщества (в 2-х т.). М.: «Мир», 1989, т. 1, с. 91.
- ↑ Шварц С. С. «Экологические закономерности эволюции». М.: «Наука», 1980
- ↑ Заметка под названием «Опровергнуто правило Бергмана» в рубрике БИНТИ журнала «Наука и жизнь» №12 за 2018 год.
Литература
править- Roberts D.F. Climate and Human Variability (англ.). — 2nd. — Menlo Park, CA: Cummings, 1978.
- Ruff C.B. Morphological adaptation to climate in modern and fossil hominids (англ.) // Yearbook of Physical Anthropology : journal. — 1994. — Vol. 37. — P. 65—107. — doi:10.1002/ajpa.1330370605.
- Schreider E. Geographical distribution of the body-weight/body-surface ratio (англ.) // Nature : journal. — 1950. — Vol. 165, no. 4190. — P. 286. — doi:10.1038/165286b0. — . — PMID 15410342.