Regla de Bergmann - Bergmann's rule

Regla de Bergmann - Pingüinos en la Tierra (masa m, altura h)

La 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 regiones más cálidas. 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 se emite a menudo 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 cierta 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 entornos estresantes, como excavar. 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 excursiones ascendentes relativamente breves de temperatura durante el Paleógeno : el máximo térmico del Paleoceno-Eoceno y el máximo térmico del Eoceno 2 .

Ejemplos de

Humanos

La regla de Bergmann es un principio ecológico que establece que la masa corporal aumenta con el clima más frío. Los datos que ilustran esta relación se muestran para los alces (alce euroasiático) en Suecia.

Las poblaciones humanas cercanas a los polos, incluidos los pueblos inuit , aleut y sami , son en promedio más pesadas que las poblaciones de latitudes medias, de acuerdo 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 de nativos americanos son generalmente consistentes con la regla de Bergmann, aunque el clima frío y la combinación de pequeño tamaño corporal de los inuit del este, la nación de las canoas, el pueblo Yuki , los nativos de los Andes y el lago Harrison Lillooet va en contra de las expectativas de Regla de Bergmann. Newman sostiene que la regla de Bergmann se aplica a las poblaciones de Eurasia , pero no a las del África subsahariana .

Aves

Un estudio de 2019 sobre los cambios en la morfología de las aves utilizó cuerpos de aves que habían chocado con edificios en Chicago de 1978 a 2016. La longitud de los huesos de la parte inferior de las patas de las aves (un indicador del tamaño corporal) se acortó en un promedio de 2.4% y su alas alargadas en un 1,3%. Se considera que los cambios morfológicos resultan del calentamiento global y demuestran un ejemplo de cambio evolutivo siguiendo la regla de Bergmann.

Reptiles

Se ha informado que la regla de Bergmann es generalmente seguida por los cocodrilos. Sin embargo, para las tortugas o lagartos no se ha apoyado la validez de la regla.

Invertebrados

Se ha encontrado evidencia de la regla de Bergmann en copépodos marinos .

Plantas

La regla de Bergmann generalmente no se puede aplicar a las plantas. Con respecto a las Cactaceae , se ha demostrado que el caso del saguaro ( Carnegiea gigantea ), una vez descrito como "una tendencia botánica de Bergmann", depende de las precipitaciones, en particular de las precipitaciones invernales, y no de la 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 regla de Bergmann ilustrada por los zorros rojos de las poblaciones del norte y del sur

La primera explicación, dada por Bergmann cuando formuló originalmente la regla, es que los animales más grandes tienen una menor relación área de superficie a volumen que los animales más pequeños, por lo que irradian menos calor corporal por unidad de masa y, por lo tanto, se mantienen más cálidos 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 en su interior.

Por lo tanto, la mayor proporción de área de superficie a volumen de 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 están estudiando son de diferentes ambientes térmicos, y también se han separado 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 de las células y una mayor esperanza de vida , lo cual conduce a un aumento en el tamaño corporal máximo (el crecimiento continuo a lo largo de la vida es característico de los crustáceos ). La tendencia de tamaño se ha observado en anfípodos hiperíidos y gammáridos , copépodos , estomatópodos , mísidos y eufáusidos planctónicos , tanto en comparaciones de especies relacionadas como dentro de especies ampliamente distribuidas. El gigantismo de aguas profundas 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 temperaturas más bajas. Esta opinión está 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 de depredación en latitudes elevadas. Un estudio de braquiópodos de aguas poco profundas encontró que la depredación se redujo en las 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, quizás porque los braquiópodos tropicales han evolucionado a tamaños más pequeños para evadir con éxito la depredación).

La regla de Hesse

En 1937, el zoólogo y ecologista alemán Richard Hesse propuso una extensión de la regla de Bergmann. La regla de Hesse, también conocida como la 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 falsa; en cambio, Geist descubrió que el tamaño corporal es proporcional a la duración del pulso de productividad anual, o 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 es un mal predictor de la masa corporal. Ejemplos de otros factores selectivos que pueden contribuir a 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 la supervivencia y para 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 la cantidad total de organismos en un hábitat y, con el tiempo, también puede hacer que los organismos se adapten al reducir su tamaño corporal. La disponibilidad de recursos se convierte así en una restricción modificadora de la regla de Bergmann.

Ver también

Notas

Referencias