Regla de bergmann

regla de Bergmann es una regla ecogeográfica que establece que dentro de un clado taxonómico ampliamente distribuido, las poblaciones y especies de mayor tamaño se encuentran en ambientes más fríos, mientras que las poblaciones y especies de menor tamaño se encuentran en ambientes más fríos. encontrado en regiones más cálidas. La regla de Bergmann sólo describe el tamaño total de los animales, pero no incluye partes del cuerpo como lo hace la regla de Allen.

Aunque originalmente se formuló en relación con las especies dentro de un género, a menudo se ha reformulado en relación con las poblaciones dentro de una especie. También suele formularse en relación con la latitud. Es posible que la regla también se aplique a algunas plantas, como Rapicactus.

La regla lleva el nombre del biólogo alemán del siglo XIX Carl Bergmann, quien describió el patrón en 1847, aunque no fue el primero en notarlo. La regla de Bergmann se aplica con mayor frecuencia a mamíferos y aves que son endotermos, pero algunos investigadores también han encontrado evidencia de la regla en estudios de especies ectotérmicas, como la hormiga Leptothorax acervorum. Si bien la regla de Bergmann parece ser válida para muchos mamíferos y aves, existen excepciones.

Los animales de cuerpo más grande tienden a ajustarse más a la regla de Bergmann que los animales de cuerpo más pequeño, al menos hasta ciertas latitudes. Esto quizás refleje una capacidad reducida para evitar ambientes estresantes, como excavar madrigueras. Además de ser un patrón general en el espacio, la regla de Bergmann se ha informado en poblaciones a lo largo del tiempo histórico y evolutivo cuando se exponen a diferentes regímenes térmicos. En particular, se ha observado un enanismo temporal y reversible de los mamíferos durante dos aumentos de temperatura relativamente breves durante el Paleógeno: el máximo térmico Paleoceno-Eoceno y el Máximo Térmico 2 del Eoceno.

Ejemplos

Humanos

Las poblaciones humanas cercanas a los polos, incluidos los inuit, aleutianos y sami, son en promedio más numerosas que las poblaciones de latitudes medias, en consonancia con la regla de Bergmann. También tienden a tener extremidades más cortas y troncos más anchos, de acuerdo con la regla de Allen. Según Marshall T. Newman en 1953, las poblaciones nativas americanas son generalmente consistentes con el gobierno de Bergmann, aunque la combinación de clima frío y tamaño corporal pequeño de los inuit del este, la nación canoa, los yuki, los nativos de los Andes y Harrison Lake Lillooet es contraria. a las expectativas del gobierno de Bergmann. Newman sostiene que el gobierno de Bergmann es válido para las poblaciones de Eurasia, pero no para las del África subsahariana.

Pájaros

Un estudio de 2019 sobre los cambios en la morfología de las aves migratorias utilizó cuerpos de aves que habían chocado con edificios en Chicago entre 1978 y 2016. La longitud de las aves & #39; Los huesos de la parte inferior de las piernas (un indicador del tamaño del cuerpo) se acortaron en un promedio de 2,4% y sus alas se alargaron en un 1,3%. Un estudio similar publicado en 2021 utilizó mediciones de 77 especies de aves no migratorias capturadas vivas para anillar en las tierras bajas de la selva amazónica. Entre 1979 y 2019, todas las especies estudiadas se han vuelto más pequeñas en promedio, hasta un 2% por década. Se considera que los cambios morfológicos son resultado del calentamiento global y pueden demostrar un ejemplo de cambio evolutivo siguiendo la regla de Bergmann.

Reptiles

Bergmann 's rule has been reported to be vaguely followed by female crocodilians. However, for turtles or lizards the rule#39;s validity has not been supported.

Invertebrados

Evidence of Bergmann 's rule has been found in marine copepods.

Plantas

La regla de Bergmann generalmente no se puede aplicar a las plantas. En cuanto a las cactáceas, se ha demostrado que el caso del saguaro (Carnegiea gigantea), alguna vez descrito como "una tendencia botánica de Bergmann", depende de las precipitaciones, en particular de las precipitaciones invernales, y no de temperatura. Los miembros del género Rapicactus son más grandes en ambientes más fríos, ya que el diámetro de su tallo aumenta con la altitud y particularmente con la latitud. Sin embargo, dado que los Rapicactus crecen en un área de distribución en la que la precipitación promedio tiende a disminuir en latitudes más altas y su tamaño corporal no está condicionado por variables climáticas, esto podría sugerir una posible tendencia de Bergmann.

Explicaciones

La primera explicación, dada por Bergmann cuando formuló originalmente la regla, es que los animales más grandes tienen una menor proporción entre superficie y volumen que los animales más pequeños, por lo que irradian menos calor corporal por unidad de masa y, por lo tanto, permanecen más calientes en climas fríos.. Los climas más cálidos imponen el problema opuesto: el calor corporal generado por el metabolismo debe disiparse rápidamente en lugar de almacenarse.

Por lo tanto, la mayor relación superficie-volumen de los animales más pequeños en climas cálidos y secos facilita la pérdida de calor a través de la piel y ayuda a enfriar el cuerpo. Es importante señalar que al analizar la regla de Bergmann en el campo, los grupos de poblaciones que se estudian son de diferentes ambientes térmicos y, además, han estado separados el tiempo suficiente para diferenciarse genéticamente en respuesta a estas condiciones térmicas.

En los crustáceos marinos, se ha propuesto que se observa un aumento de tamaño con la latitud porque la disminución de la temperatura da como resultado un mayor tamaño celular y una mayor esperanza de vida, los cuales conducen a un aumento en el tamaño corporal máximo (el crecimiento continuo a lo largo de la vida es característico de los crustáceos). La tendencia del tamaño se ha observado en anfípodos, copépodos, estomatópodos, mísidos y eufáusidos planctónicos hiperidos y gammarídos, tanto en comparaciones de especies relacionadas como dentro de especies ampliamente distribuidas. El gigantismo de las profundidades marinas se observa en algunos de los mismos grupos, posiblemente por las mismas razones. Un factor adicional en las especies acuáticas puede ser la mayor concentración de oxígeno disuelto a menor temperatura. Esta opinión se ve respaldada por el tamaño reducido de los crustáceos en los lagos de gran altitud. Otra posible influencia sobre los invertebrados es la reducción de la presión depredatoria en altas latitudes. Un estudio de braquiópodos de aguas poco profundas encontró que la depredación se redujo en áreas polares en relación con las latitudes templadas (no se encontró la misma tendencia en aguas profundas, donde la depredación también se reduce, o en comparación con los braquiópodos tropicales y templados, tal vez porque los braquiópodos tropicales han evolucionado a tamaños más pequeños para evadir con éxito la depredación).

Hesse 's rule

En 1937, el zoólogo y ecologista alemán Richard Hesse propuso una extensión de la regla de Bergmann. La regla de Hesse, también conocida como regla del peso del corazón, establece que las especies que habitan en climas más fríos tienen un corazón más grande en relación con el peso corporal que las especies estrechamente relacionadas que habitan en climas más cálidos.

Crítica

En un estudio de 1986, Valerius Geist afirmó que la regla de Bergmann era falsa: la correlación con la temperatura es espuria; en cambio, Geist descubrió que el tamaño corporal es proporcional a la duración del pulso de productividad anual o a la disponibilidad de alimento por animal durante la temporada de crecimiento.

Debido a que muchos factores pueden afectar el tamaño corporal, hay muchos críticos de la regla de Bergmann. Algunos creen que la latitud en sí misma no es un buen predictor de la masa corporal. Ejemplos de otros factores selectivos que pueden contribuir a los cambios en la masa corporal son el tamaño de los alimentos disponibles, los efectos del tamaño corporal en el éxito como depredador, los efectos del tamaño corporal en la vulnerabilidad a la depredación y la disponibilidad de recursos. Por ejemplo, si un organismo está adaptado para tolerar temperaturas frías, también puede tolerar períodos de escasez de alimentos, debido a la correlación entre la temperatura fría y la escasez de alimentos. Un organismo más grande puede depender de sus mayores reservas de grasa para proporcionar la energía necesaria para sobrevivir, además de poder procrear durante períodos más largos.

La disponibilidad de recursos es una limitación importante para el éxito general de muchos organismos. La escasez de recursos puede limitar el número total de organismos en un hábitat y, con el tiempo, también puede hacer que los organismos se adapten y reduzcan su tamaño corporal. La disponibilidad de recursos se convierte así en una restricción modificadora de la regla de Bergmann.