7272. Экологические правила Аллена и Бергмана применительно к разным этническим группам.
Некоторые морфологические адаптации вошли в ранг экологических правил. Они носят статистический характер и обычно имеют исключения.
Правило Бергмана. Если два систематически близких вида теплокровных животных отличаются размерами, то более крупные живут в более холодном, а малые — в более теплом климате. Поскольку потеря тепла происходит через поверхность тела, то чем больше размерами тела животное, тем меньше отношение — поверхность/объем.
В геометрических фигур, имеющих одинаковый объем, наименьшую поверхность имеет шар. Животным выгодно иметь массивное тело, приближающийся к шару. Например: крупнейшие по размерам пингвины (императорский пингвин, высота 1,2 м, вес 34 кг) обитают в Антарктиде. Самый маленький, 50 см высотой, живет на Галапагосских островах под самым экватором. Правило Бергмана имеет исключения, виды различаются другими приспособлениями к терморегуляции.
Правило Аллена. У млекопитающих, обитающих в районах с холодным климатом, наблюдается значительное уменьшение частей тела, выступающие (уши, хвост, шея, лапы, тело становится более приземистым. Например: сравните по внешнему виду лисичку — фенька (живет в пустынях и полупустынях), руду лисицу (живет в наших широтах) и песца (живет на севере). Песец имеет более короткие уши, лапы, хвост.
Правило Бергмана — экогеографическое правило, сформулированное в 1847 г немецким биологом Карлом Бергманном. Правило гласит, что в пределах одного вида эндотермных (теплокровных) животных наиболее крупные формы (подвиды или географические расы) встречаются 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. Правило это Бергман основывал 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 [1].
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 [2]. 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 [3].
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 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.
