Regnul animal: reguli care explică forma viețuitoarelor

Natura are câteva reguli care ne ajută să explicăm formele și dimensiunile extreme pe care le vedem în regnul animal. Animalele au forme și mărimi extreme, de la elefanți uriași la maimuțe miniaturale și broaște minuscule.

Dar există o anumită metodă în nebunia naturii și, deși evoluția poate fi imprevizibilă, există câteva reguli stabilite care guvernează modul în care animalele iau aceste forme extreme.

Mai jos sunt prezentate șapte reguli pe care oamenii de știință le-au stabilit pentru a descrie tendințele evolutive. Rețineți că acestea sunt tendințe generale și că nu sunt acoperite toate speciile. Chiar și regulile naturii sunt făcute pentru a fi încălcate.

Legea naturii în regnul animal: Regula lui Bergmann

Regula lui Bergmann afirmă că animalele din regnul animal evoluează pentru a fi mai mari în climatele mai reci. Această tendință apare pentru că animalele mai mari au un raport mai mic între suprafață și volum, ceea ce ajută la reducerea pierderilor de căldură. Astfel, corpurile mai mari rețin mai bine căldura în comparație cu cele mai mici.

Un urs polar (Ursus maritimus) din Arctica, de exemplu, este de peste două ori și jumătate mai înalt decât un urs de soare (Helarctos malayanus) care trăiește la tropicele din Asia de Sud-Est, potrivit Universității din Texas, Austin. Regula este denumită după biologul german Carl Bergmann, potrivit Oxford Reference.

Regula lui Allen

Regula lui Allen afirmă că animalele din climatele mai reci tind să aibă apendice comparativ mai mici, precum membrele, urechile și cozile, decât rudele lor de la temperaturi mai ridicate. Similar observației lui Bergmann, această regulă din regnul animal se referă la reținerea căldurii. Extremitățile au, de obicei, o suprafață mai mare decât volumul. Astfel, apendice mai mari pierd căldura mai repede decât cele mai mici.

De exemplu, iepurii arctici (Lepus arcticus) au picioarele mai scurte și urechile mai mici decât iepurii de deșert americani. Regula lui Allen este denumită după zoologul american Joel Allen, potrivit Universității Memorial din Newfoundland, Canada.

Legea cubului pătrat

Legea cubului pătrat se bazează pe principiul matematic conform căruia raportul dintre două volume este mai mare decât raportul dintre suprafețele lor. Acest principiu înseamnă că, pe măsură ce animalele se măresc, volumul lor crește mai repede decât suprafața lor.

Animalele mai mari dobândesc în cele din urmă mai multă masă decât pot susține membrele lor. Legea cubului pătrat impune o limită teoretică asupra mărimii pe care o pot atinge animalele, a relatat anterior Live Science. Oamenii de știință cred că limita de greutate este de aproximativ 120 de tone (109 tone metrice) pentru animalele terestre.

Regula insulară sau legea lui Foster

Regula insulară, numită și efectul insular sau regula lui Foster, susține că animalele mici de pe insule tind să evolueze în versiuni uriașe ale rudelor lor de pe continent. Iar, animalele mari tind să evolueze în versiuni pitice ale rudelor lor de pe continent.

Conform regulii insulare, animalele aflate la capetele extreme ale spectrului de mărime se îndreaptă spre o mărime intermediară care se potrivește cu resursele și prădătorii insulei, sau cu lipsa acestora. Un studiu din 2021 publicat în revista Nature Ecology & Evolution a constatat că regula insulei este larg răspândită la mamifere, păsări și reptile.

Un studiu din 2016 publicat în revista PNAS a constatat că păsările insulare evoluează spre o formă fără zbor. De la dodoșii dispăruți din Mauritius (Raphus cucullatus) până la kiwi din Noua Zeelandă. Lipsa zborului este un fenomen de lungă durată pe insule.

Cu toate acestea, majoritatea păsărilor insulare își păstrează încă abilitatea de a zbura. Ceea ce a stabilit studiul din 2016 este că, pe insule, chiar și păsările zburătoare evoluează cu mușchi de zbor mai mici și picioare mai lungi. Acest lucru înseamnă că toate păsările insulare evoluează cel puțin într-un fel spre lipsa zborului.

Neverterbratele evoluează în giganți la adâncimi mari

Trăsăturile sunt mai proeminente pe insulele cu puțini prădători, ceea ce implică faptul că presiunea redusă a prădătorilor încurajează păsările să renunțe la zbor. Există o tendință a animalelor nevertebrate de a evolua în giganți la adâncimi mari ale oceanului.

Gândiți-vă la calmarul colosal (Mesonychoteuthis hamiltoni) sau la crabii uriași. Animalele mai mari se pot deplasa mai departe pentru a găsi hrană și pentru a se împerechea.

Ceea ce poate ajuta la explicarea motivului pentru care există atât de mulți giganți în adâncurile marine, unde resursele sunt rare.

Animalele mai mari au, de asemenea, metabolisme mai eficiente și o capacitate mai mare de a stoca energie din hrană. În cele din urmă, oceanul de adâncime este rece, astfel încât gigantismul din adâncuri se corelează cu regula lui Bergmann conform căreia climatele mai reci produc animale mai mari.

Regula lui Rensch din regnul animal

Regula lui Rensch descrie o tendință de dimorfism sexual, în care un sex este mai mare decât celălalt. Regula afirmă că există un model în cadrul liniilor de animale în care dimorfismul sexual scade odată cu mărimea atunci când femelele sunt mai mari decât masculii și crește odată cu mărimea atunci când masculii sunt mai mari decât femelele.

Un studiu din 2004 publicat în revista PNAS a constatat că, la speciile mari de păsări de țărm, masculii sunt de obicei mai mari decât femelele, iar dimorfismul sexual crește cu cât masculii unei specii sunt mai mari. În schimb, la păsările de țărm mai mici, femelele sunt de obicei mai mari decât masculii.