Miks on lõunamaa loomadel pikad jalad. Maismaaloomade olemasolu ja leviku tingimused. Miks gepard jookseb kiiresti, kuid mitte kaua

1847. aastal sõnastas Göttingeni ülikoolis töötanud Carl Gustav Bergmann reegli, mis lihtsustatult kõlab järgmiselt: „Soojemas kliimas on ühe või sarnase liigi soojaverelised loomad väiksemad ja a. külmemas kliimas on nad suuremad.

Alguses võtsid teadusringkonnad Saksa bioloogi, anatoomi ja füsioloogi järeldused kahtlusega vastu, kuid aja jooksul ilmnes, et Bergman kirjeldas üht evolutsiooniprintsiipi võimalikult täpselt.

Tõepoolest, selline muster mitte ainult ei eksisteeri, vaid on ka selgelt nähtav. Näiteks loomal, kellel on üks laiemaid elupaiku – hundil. Omaanis, Iisraelis ja teistes Lähis-Ida riikides elav araabia hunt on kõhn lühike olend, mis kaalub umbes 15 kilogrammi. Vaatamata oma suurusele on see metsik kiskja, piibellik pahatahtlikkuse ja raevu sümbol.

Põhjametsa hunt ja Egiptuse hunt (all)

Alaskal ja Põhja-Kanadas on hundid kaks korda suuremad ja viis korda raskemad. India põhjaosast pärit hundid, kes Mowglit kasvatasid, jõudsid vaevalt veerandsendise raskuseni, kuid metsaline, kelle seljas Ivan Tsarevitš ratsutas, oleks tema olemasolu korral võtnud vähemalt 60 kilogrammi kaaluks nagu paadunud hunt. Venemaa metsavöönd.

Sarnane olukord puumaga. Ekvaatoril ja Kanada või Argentina lõunaosas elavate isendite kaalu kõikumine on 60–110 ja erandjuhtudel isegi 120 kilogrammi.

Muutused on märgatavad mäkke ronides. Mida kõrgem ja vastavalt külmem, seda suuremad on loomad. Kui arvestada lähedaste liikide loomi, on Bergmani reegel veelgi ilmsem: malai karu, kelle keskmine kaal on 45 kilogrammi, jääb keskmisele jääkarule kümme korda alla.

Jääkaru on lihasööjate seltsi üks suurimaid maismaaimetajaid. Tema pikkus ulatub 3 m, kaal kuni 1 tonn Elab Maa põhjapoolkeral subpolaarsetes piirkondades.

Malai karu on karuperekonna väikseim esindaja: pikkus ei ületa 1,5 m.Elab Indias.

Kas soovite suuri erinevusi? Palun! Asuge vaimselt väikseima lõunahirve, Sumatra kantšili ja suurima põhjahirve, Kamtšatkalt või Alaskast pärit põdra kõrvale. Vahe on lihtsalt fantastiline: turjakõrgus 25 sentimeetrit ja kaal esimesel 1200 grammi ning teisel ligi 2,5 meetrit ja 650 kilogrammi. Selline võrdlus ei pruugi olla väga õige, kuid see on selge.

SÄÄSTA SOOJUST

Mis on saladus, miks loomad kliima jahedamaks muutudes kasvavad? See kõik puudutab termoregulatsiooni. Mida külmem on, seda olulisem on hoida kehasoojust, et minimeerida soojusülekannet keskkonda. Konstantse kehatemperatuuri hoidmine nõuab ju energiat ehk lõppkokkuvõttes toitu. Seda tuleb kaevandada, mis tähendab energia kulutamist. Milleks seda jälle raisata?

Esmapilgul, mida suurem on keha pind, seda rohkem soojust elusolend kaotab. Kuid soojuskadusid iseenesest on mõttetu arvestada – oluline on nende seos soojuse tootmisega. Loomad mitte ainult ei kaota soojust, vaid ka toodavad seda ning mida suurem on keha maht, seda rohkem džaule see atmosfääri paiskab.

Väikesed kantšihirved ja põdrad Alaskalt

Keha suuruse suurenemisega ületab mahu suurenemine pindala suurenemist: kaks korda laiemaks, pikemaks ja pikemaks muutuval loomal suureneb kehapind neli korda, maht aga kaheksa korda.

Seega on soojuskao ja selle toodangu suhe "kasvanud" loomale kaks korda kasulikum. Tegelikkuses pole kõik muidugi matemaatiliselt nii täpne, aga trend on just selline.

Muidugi, nagu iga elusloodusega – st paljude komponentide kõige keerukamate dünaamiliste süsteemidega – seotud reegli puhul, on ka Bergmani reeglist erandeid. Nende põhjused võivad olla väga erinevad.

Alates toiduvarude nappusest, mis lihtsalt ei lase loomadel "kaalusse tõusta" ja sundides neid väiksemaks jääma, kuni loomade ümberasustamiseni väljapoole nende tavapärast leviala. Sellistes olukordades ei pruugi pilt "ideaalne" olla, kuna pole piisavalt aega möödas.

Põhja- või lõunasuunal rännanud loomad pole veel arenenud, sest nagu enamikel sarnastel protsessidel, on ka soojaverelistel kliimast tingitud suurusemuutus paleontoloogiliste standardite järgi üsna kiire, kuid aeglasem, kui “palja silmaga” näha võib. .

Suurimad loomad – elevandid, jõehobud, kaelkirjakud – elavad aga seal, kus on väga palav. Ja see ei ole vastuolus Bergmani reegliga. Selliste hiiglaste käsutuses on äärmiselt rikkalikud toiduvarud. Ja oleks imelik neid mitte kasutada - kuna saate süüa kuni suureks, mis on iseenesest meeldiv, ja samal ajal "toota" end välja kiskjate ohust, kes ei suuda hiiglastega toime tulla.

Kuid neid loomi ähvardab pidevalt ülekuumenemise oht, kuna nende soojuse tootmine on tohutu - seetõttu peavad nad soojusülekande probleemide lahendamisel tegema kõikvõimalikke trikke. Näiteks istudes suurema osa ajast vees, nagu jõehobud, või kasvatades suuri kõrvu, nagu elevandid.

VARBA SULETAMINE - KÕRVAD VÄIKSEMAD

Bergmani reeglit käsitletakse harva eraldatuna teisest ökogeograafilisest reeglist, mille autorsus kuulub Ameerika zooloogile Joel Allenile. 1877. aastal avaldas Allen töö, kus juhtis spetsialistide tähelepanu kliima ja sugulasliikide soojavereliste loomade kehaehituse vahelisele seosele: mida külmem on kliima, seda väiksemad on nende väljaulatuvad kehaosad võrreldes selle üldise suurusega.

Ja vastupidi, mida soojem on kliima, seda pikemad on kõrvad, sabad ja jalad. Jällegi ei pea te näidete otsimiseks kaugele minema: fenneki rebane ja arktiline rebane. Kõrberebane on kuulus oma tohutute purjekõrvade poolest, rebasel on aga väikesed kõrvad, mis talvel vaevu paistavad paksust villast välja.

Arktika rebane ja rebane (all)

India ja Aafrika elevandid elavad soojas kliimas ning nende sugulane Siberi mammut elas pakasemaal. Aafrika elevandil on tohutud kõrvad, india omal märgatavalt väiksem ja mammut oli elevandistandardite järgi täiesti vääritu.

Keha väljaulatuvate osade suuruse seaduspärasused on samuti seotud soojusülekandega. Sabade, kõrvade ja jalgade kaudu toimub aktiivne soojusülekanne, nii et põhjas või mägismaal on kasulik nende suurust minimeerida. Ja me ei räägi siin mitte ainult asjatust soojuse kadumisest, vaid ka sellest, kuidas hoida keha puutumatuna. Pikad sabad ja suured kõrvad võivad lihtsalt ära külmuda, nii et tekib kudede nekroos – seda juhtub vahel koertega, keda linlased parasvöötmega paikadest tundrasse toovad. Sellistel juhtudel tuleb õnnetutel neljajalgsetel kõrvad ja sabad amputeerida.

India elevant

Ja kus on soe, pikasabaline ja kõrvaline, on kõige sobivam koht. Kuna aktiivne soojuskadu toimub nende elundite kaudu, ei ole need siin koormaks, vaid vastupidi, keha jahutamise vahend, mis toimib arvuti jahuti radiaatorina. Võtame näiteks elevandi. Selle suured vaskulariseeritud kõrvad saavad verd.

Siin see jahtub, eraldades soojust keskkonda ja naaseb kehasse. Sama võib öelda ka pagasiruumis toimuvate protsesside kohta. Me ei tea, vaid oletame vaid seda, kui energiamahukas oli mammutite jaoks tüve omamine. Muistseid loomi päästis see, et tüvi oli üsna tugeva rasvakihiga ja nagu mammuti ülejäänud keha, oli kaetud paksu karvaga.

Kas on veel mingeid reegleid, mis kirjeldavad loomade välimuse sõltuvust kliimast? 1833. aastal, st enne, kui Bergmann postuleeris oma valitsemist, märkas Breslaus (praegu Wroclaw) töötanud saksa ornitoloog Konstantin Wilhelm Gloger, et sugulasliikidel (ja nagu edasised vaatlused näitasid, ka imetajatel ja mõnedel putukatel) , on pigmentatsioon soojas ja niiskes kliimas mitmekesisem ja heledam kui külmas ja kuivas.

Kellel oli õnn pääseda Moskva Riikliku Ülikooli Zooloogiamuuseumi hoidlasse, võis näha kümneid hundinahku üksteise järel rippumas. Punakaspruun mitte rohkem kui meetri pikkune, kollakaspruun veidi pikem, hall veelgi pikem ja lõpuks tohutu, inimesesuurune, peaaegu valge, kergelt hallide ja mustade karvade seguga. Punased lõuna- ja valged põhjahundid on näide Glogeri reeglist.

Teine näide on soojade maade elanik roosa kuldnokk ja heledate laikudega tume kuldnokk. Algul oletati, et selline jaotus tuleneb kamuflaaživajadusest: erksa roheluse ja mitmevärviliste õielehtedega roheluse hulgas on sulestikus värvide mässudega paradiisilinnust lihtne mööda vaadata, kuid metsik hakkab. olla täies vaates.

Roosa kuldnokk ja harilik (all)

Ja vikerkaarekolbril on tundras sama ebamugav - ja tõenäoliselt on lind juba enne jäätumist kellegi hammaste või küüniste vahel. Maskeerivat versiooni ei eitata endiselt, kuid selgus, et siin töötab veel üks tegur: soojas ja niiskes keskkonnas toimub pigmentide süntees aktiivsemalt.

Glogeri reeglist on huvitav erand. See on niinimetatud tööstuslik melanism, mis avastati esmalt Inglismaal ja seejärel Põhja-Ameerikas. Selle näiteks võivad olla liblikad, kes elavad arenenud tööstusega kohtades. Tehased viskasid välja suitsu ja tahma, kasetüved ja samblikud tumenesid. Valged liblikad nende taustal muutusid märgatavaks, neid sõid linnud.

Ellu jäid need putukad, kes juhusliku mutatsiooni tõttu osutusid melanistlikuks (mustaks). Järk-järgult hakkas mustanahaliste isendite arv populatsioonides jõudma 90%-ni, kunagi ammu oli aga 99% valgeid.

Veniamin Shekhtman
DISCOVERY ajakiri august 2014

Ökoloogia

Inimese käed on üks kõige rohkem olulised kehaosad. Käte abil teeme peaaegu kõike, isegi suhtleme. Siiski pole inimene planeedil ainuke osavate käte ja sõrmedega olend. Loomade jäsemed, mida tavaliselt nimetatakse käpad, võib teid üllatada. Kutsume teid tutvuma loomariigi kõige ebatavalisemate käppadega.

hämmastavad loomad

Ai-Ai ähvardamine

Ai-ei- hämmastav olend, kes elab Madagaskaril, kes teab, kuidas "näidata keskmist sõrme", nagu keegi teine ​​​​maailmas. Ai-ei või väike käsi- väike primaat, keda võib kutsuda kõige kummalisem kõigist primaatidest. Tal on pikkade sõrmede ja küünistega koledad kondised käpad, mis meenutavad muinasjuttude kangelasi vampiiridest ja libahuntidest.

Pealegi on käepideme keskmine sõrm ülejäänutest pisut suurem ja ulatub märgatavalt välja. Tema abiga metsaline puudele koputamine, otsides koores tühimikke kus saavad peituda maitsvad putukad, millest ta toitub. Kui aye-aye leiab maiuse, hammustab ta puidust läbi ja püüab oma kurja pika sõrmega saagi kinni.

Relvad, hoolimata nende ähvardavast välimusest, täiesti kahjutu kõigile peale putukate on Madagaskari elanikud nende loomade suhtes aga väga ebasõbralikud, pidades nendega kohtumist halvaks märgiks. Kui küla lähedal on aye-aye näha, tapetakse ta kohe, sest muidu arvatakse, et õnnetus tabab küla.

Lendav konn Helen

2009. aastal komistasid bioloogid Vietnamis Ho Chi Minhi linna lähedal metsas reisides hämmastava konna otsa. See konn on pikk umbes 9 sentimeetrit, nagu selgus, kuulus uude teadusele tundmatute lendavate konnaliikide hulka, kes on tuntud oma võime poolest ühelt puult teisele hüpata ja õhus hõljuma spetsiaalsete vöökäppade abil.

Bioloog Judy Rowley kes selle konna Vietnamis avastas, andis sellele nime lendav konn Helen oma ema auks Helen Rowley.

Kõige hämmastavamad loomad

polüdaktüülmool

Mutid- väga armsad loomad, välja arvatud võib-olla meritäht mutt, mis elab USA-s ja Kanadas. Mutidel on hämmastavad jäsemed, mida nad lihtsalt vajavad maa all reisimiseks.

Suured lamedad esikäpad töötavad nagu labidad ja pikad küünised sõrmedel võimaldavad kaevama maa-aluseid urgusid ja tunneleid milles mutid leiavad peavarju ja toitu.

Aastal 2011 teadlased Zürichi ülikool soovitas, miks muti käpad nii hästi maad kaevavad: muttidel on üks lisasõrm- sirbikujuline tagavarapöial.

Sellel pöial puudub motoorne liigend, mutt tugineb sellele kaevamise ajal, mis annab tema labida jalgadele lisajõudu. Uuringud on näidanud, et selle sõrme luu areneb randme luudest embrüonaalses staadiumis mõnevõrra hiljem kui teiste sõrmede luud. Muttidel on tõesti mitte 5, vaid 6 sõrme käppadel!

kleepuv geko

gekod uhkeldavad hämmastavad jalad, mis võimaldavad neil peaaegu külge klammerduda mis tahes pinnale. Nende jalataldadel olevad jooned on kaetud karvadega, nn harjased, mis on samuti kaetud harjastega.

Viimased struktuurid on nii madalad, et võimaldavad gekodel kleepuda pinnale, millel nad liiguvad. Need võimaldavad teil täiustada van der Waalsi jõud, nõrk elektrijõud, mis hoiab koos paljusid asju, sealhulgas enamikku orgaanilist ainet.

Oma teadusesse - zoogeograafiasse armunud autor väidab ja tõestab, et see on sama huvitav kui kõik, mis on seotud loomade eluga vabaduses. Ta räägib üllatavalt selgelt loomade bioloogilistest omadustest, mis aitavad neil teatud keskkonnas eksisteerida, fauna seostest taimemoodustistega, loomade levikust üle maakera ja nende ümberasumist piiravatest teguritest, arenguloost. faunast erinevatel kontinentidel.

Raamat:

<<< Назад

Edasi >>>

Glogeri seadus. Juba eelmisel sajandil märkisid zooloogid, et niiske kliimaga piirkondades elavad maismaaloomad osutusid tumedama värvusega kui kuivades piirkondades elavad sama või sarnase liigi loomad. Seda nähtust analüüsis teaduslikult ja sõnastas zoogeograafilise reeglina Konstantin Albert Gloger, kes avaldas 1833. aastal Wroclawis raamatu “Lindude muutused kliima mõjul”.

Täheldatud muster osutus tavaliseks nii selgroogsete kui ka selgrootute puhul. Laboratoorsed katsed põldritsikatega (Gryllus campestris) näitas, et ritsikate hoidmisel ruumis, kus õhu suhtelist niiskust hoiti 60–80%, omandasid nad rikkaliku tumeda värvuse.

Sellises eksperimendis osutusid tahtmatult osalejateks linnud – keskmise suurusega viirvindid (Munia flaviprymna) elab Austraalia kõrbes sisemaal. Mitmed selle heledavärvilise kõrbeliigi linnud on toodud Inglismaale ja neid on hoitud vangistuses. Pärast kolmeaastast elamist niiskes Inglismaa kliimas tekkisid lindude sulestikus tumedad laigud, mis suurendasid selle kõrbeliigi sarnasust tumedat värvi lähedase liigi, viirvintidega. munia castaneithorax, elab Austraalia niisketes rannikumetsades.

Hiljem kinnitasid seda mustrit paljud näited. Lihtsaim neist: gastropoodide varieeruvus Arianta arbustorum ja Succinea pfeifferi, Kesk- ja Ida-Euroopas elav harilik konn (Rana temporaria) ja elujõuline sisalik (Lacerta vivipara). Huvitaval kombel Ameerika mutid Scapanus Washingtoni ja Oregoni osariikides on neil must karv, Põhja-Californias, kus kliima on kuivem, on nad pruunikad ja Lõuna-Californias, kus see on endiselt kuivem, on nende karv hele, hõbedane. Seda biogeograafilist seaduspärasust nimetatakse Glogeri seaduseks.

Loomade väliskesta värvus ja värvi intensiivsus sõltuvad pigmendi - melaniini hulgast ning selle teket ei mõjuta mitte ainult õhuniiskus, vaid ka keskkonna temperatuur. Madal temperatuur põhjustab värvi heledamaks muutumist, kõrge temperatuur, vastupidi, tumenemist. Mõlema teguri (keskkonna niiskus ja selle temperatuur) kumulatiivne mõju looma kehale annab just selle tulemuse, mida me tavaliselt jälgime. Mõnel juhul on Glogeri seadusest erandeid, mis on põhjustatud niiskuse ja õhutemperatuuri erinevatest kombinatsioonidest. Niisiis on Valgevene huntide vill heledamat tuhakarva värvi kui Püreneede huntidel - üsna tume, pruunika varjundiga.

Temperatuur.Ümbritseva õhu temperatuur on võimas tegur, mis mõjutab ja sageli määrab elusorganismide leviku maa peal. Temperatuurikõikumised maal, sealhulgas mullapinna temperatuur, on väga laia vahemikuga - +80° kuni -70°C. Ja ookeanides on see peaaegu 5 korda väiksem: + 30 ° kuni -2 C.

Temperatuurimuutused maal võivad mõnikord olla väga kiired. Mõnda loodusala iseloomustab ümbritseva õhu temperatuuri muutumine päeva jooksul mitmekümne kraadi võrra. Sellised temperatuurikontrastid ei tunne veekeskkonda.

Maismaaloomadel on paljudel juhtudel välja kujunenud organismide põhjalik diferentseerumine vastavalt nende nõudmistele elukeskkonna soojustingimustele.

Loomad on stenotermilised ja eurütermilised. Igal loomaliigil on oma eluks soodsaim temperatuurivahemik, mida nimetatakse selle liigi temperatuurioptimumiks. See temperatuurivahemik ehk temperatuurioptimumi piirid võib mõnel liigil olla suhteliselt lai, teistel aga vaid mõne kraadi. Kui mõne liigi temperatuurioptimum on kitsas ja selle temperatuuripiiri ületamisel on häiritud organismi normaalne elutegevus, samuti kui loom ei talu keskkonnatemperatuuri kõikumisi, siis nimetatakse seda liiki stenotermiliseks.

Vastupidi, loomi, kes eksisteerivad edukalt laias keskkonnatemperatuuri vahemikus, st kellel on paljude erinevate näitajate temperatuurioptimum, nimetatakse eurütermilisteks liikideks. Tavaliselt nad ei sure, isegi kui nad peavad mõnda aega eksisteerima tingimustes, mis ületavad optimaalset temperatuuri.

Ookeanis on stenotermilisi organisme suhteliselt rohkem kui maismaal. Stenotermiliste liikide hulgast paistavad silma külmalembesed ehk oligotermilised liigid, nagu näiteks jääkaru ja muskushärg; soojust armastavad ehk polütermilised (kaelkirjakud, ahvid, termiidid jne) ja loomad, kes vajavad oma eksisteerimiseks mõõdukat, kuid püsivat keskkonnatemperatuuri. Üldiselt on neid vähe.

Eurütermilised liigid on kõige iseloomulikumad parasvöötme laiuskraadidele, kus elutingimuste hooajaline kontrastsus on hästi väljendunud. Eurütermilisi organisme iseloomustab lai levik. Näiteks hariliku kärnkonna liigi levila (geograafilise leviku piirkond). (Bufo bufo) ulatub Põhja-Aafrikast lõunas kuni Rootsini põhjas, kus seda kahepaikset leidub kuni Stockholmi põhjas. Ja Põhja-Ameerika mandril teist tüüpi kärnkonn (Bufo terrestris) leitud piirkonnast Floridast Hudsoni laheni. Mitte vähem ulatuslik leviala on nii tundras kui ka steppides ja kuumades kõrbetes elavatel hundil, nirkil, hermeliinil ja paljudel teistel imetajatel ja lindudel.

Kui mõnes loodusvööndis tekib isoleeritud ala, kus on eriline kliimarežiim, mis meenutab mõne teise vööndi tingimusi (näiteks soojema mikrokliimaga), siis sellises kohas võivad asustada loomad, kes sellele tsoonile ei ole iseloomulikud. Nii tekivadki lõunapoolse fauna "eelpostid", mis on põhja surutud ja meenutavad lõunapoolsete liikide "saari", mille temperatuurioptimum ei vasta looduslikule vööndile. Selline termofiilse fauna "saar" leiti Saksamaalt, Freiburgi ümbrusest, Schwarzwaldi edelanurgast. Poolas on samasugune "saar" Krzyzanowice ümbruses, Nida orus.

Kõrge ja madala temperatuuri bioloogiline mõju on erinev. Temperatuuril umbes 55 ° C koaguleeruvad rakkude protoplasmas olevad valgud ja enamik loomi sureb. Madalad temperatuurid ei põhjusta valgu hüübimist, mistõttu on paljud loomad kohanenud taluma madalaid temperatuure, talveunes või sügavas anbiootilises seisundis, misjärel on soodsate tingimuste ilmnemisel võimalik naasta taas aktiivsesse ellu.

Reaktsioon temperatuurile erineb oluliselt nn külma- ja soojaverelistel loomadel.

Külmaverelised loomad. Külmavereline ehk, nagu teadlased ütlevad, poikilotermiline, hõlmab valdavat enamust loomaliike: kõiki selgrootuid ja madalamaid selgroogseid, roomajateni välja arvatud. Külmavereliste loomade kehatemperatuur on ümbritseva õhu temperatuuriga lähedane või sellega võrdne ja muutub selle muutumise järel. Tekib külmetus – ja külmaverelise looma keha muutub külmemaks.Soojenemisel kehatemperatuur tõuseb. Kõrbetes on noortel palvetajatel (perekond) täheldatud maksimaalset kehatemperatuuri 50 °C lähedal Mantis) ja liival liikuvad rohutirtsud, kelle temperatuur ulatus 50,8 °C-ni.

Parasvöötmes (näiteks Poolas või Kesk- ja Ida-Euroopas üldiselt) talvitavatel putukatel on kehatemperatuur (või nukkude ja munade) 0 ° lähedal.

Enamik külmaverelisi loomi eelistab sooja kliimat ja enamik neist elab troopikas. Kui tinglikult jagada maakera külmaks, parasvöötmeks ja kuumaks vööndiks, vastaks lülijalgsete liikide arv neis vastavalt 1:4:18.

Perekonnast pärit külma- ja soojalembestel liblikaliikidel Syntomidae nendes vöödes on veelgi ilmekamad suhted - 1:3:63. See muster on iseloomulik ka skorpionidele, ämblikele, sajajalgsetele ja isegi roomajatele. Nii elab Poolas 312 tuhande ruutkilomeetri suurusel alal kaheksa roomajate liiki ja Java saarel, mille pindala on vaid umbes 132 tuhat ruutkilomeetrit, on teada 122 liiki.

Seda mustrit on lihtne mõista. Soojas kliimas elavad külmaverelised loomad aastaringselt aktiivset elu, samas kui nad kolivad külmematesse piirkondadesse, piirab nende aktiivse elu avaldumise aega üha enam soodsate temperatuuride hooaja lühenemine ja talv, kevade algus ja sügise lõpp muutuvad pika puhkeperioodiks (talveunek, diapaus, anabioos).

Ainevahetuse intensiivsus looma kehas on keerulises sõltuvuses ümbritseva õhu temperatuurist. Arvatakse, et temperatuuri tõusuga 10 °C võrra suureneb biokeemiliste protsesside kiirus 2–3 korda. See viitab loomulikult temperatuurimuutustele normaalsete näitajate vahemikus, mida seda tüüpi loomad hästi taluvad. Ainevahetuse (ainevahetuse) kiiruse sõltuvust ümbritsevast temperatuurist saab uurida eksperimentaalselt.

On kindlaks tehtud, et jahumardika (jahuusside) vastne tarbib ümbritseva õhu temperatuuril 15 ° C 104 kuupsentimeetrit hapnikku tunnis ühe kilogrammi kehakaalu kohta, temperatuuril 25 ° C - 300 kuupsentimeetrit, ja temperatuuril 32,5 ° C - 520 kuupsentimeetrit.

Ainevahetusprotsesside kiirendamine vähendab organismi individuaalse arengu etappide läbimise aega ja lühendab ontogeneesi etapi kestust. Enne metamorfoosi algust vajavad vastsed erinevat aega, olenevalt temperatuurist, mille juures neid varem hoiti.

Jahumardika nukufaasi läbimise kiirus (alates poegimise hetkest kuni imagomardika nukust väljumiseni) olenevalt ümbritseva õhu temperatuurist on toodud tabelis:

Temperatuur kraadides C	13,5	17	21	27	33
Aeg tundides	1116	593	320	172	134

Sellest kogemusest on näha, et keskkonna temperatuuri tõus umbes 20 ° C võrra vähendas nukufaasi kestust enam kui 8 korda, see tähendab, et areng kiirenes märkimisväärselt.

Parasvöötme looduslikes tingimustes on paljude selgrootute isendiarengu kiirus madal, talv põhjustab pikaajalist elutegevuse depressiooniperioodi ja selle tulemusena on ühe aasta jooksul tekkivate põlvkondade arv siin väike - sageli üks või kaks.

Kuumas kliimas on selgrootute individuaalne areng sageli kõrgem, depressiooniperioodid on mõnel loodusalal lühemad või puuduvad üldse ning vastavalt sellele võib elu jooksul tekkida mitu, mõnel liigil isegi üle kümne põlvkonda. aastal.

Selle mustri illustreerimiseks ja selgrootute paljunemispotentsiaali selgeks ettekujutamiseks kuumas kliimas arvutame välja näiteks mõne tinglikult võetud, isegi väljamõeldud putukaliigi järglaste suuruse, mida esindavad ainult partenogeneetiliselt paljunevad emased, on ilma meeste osaluseta. Ja sellised liigid on looduses olemas!

Arenedes kõige soodsamates tingimustes, optimaalses, mis asub külmaverelistele loomadele troopika vahel, saavutavad nad siin oma suurimad suurused. Troopilised sajajalgsed ulatuvad sõrmejämedusega 15 ja isegi 20 sentimeetrini, samas kui Euroopa parasvöötme laiuskraadide suurim sajajalgne ei ole pikem kui 4 sentimeetrit. Ekvatoriaalsetest riikidest pärit skolopendrad on hiiglaslikud, kuni 27 sentimeetrit pikad ja Jugoslaavias on nende maksimaalne pikkus 8-10 sentimeetrit, kuid Poolas neid enam üldse ei leidu, sealt leiab vaid kivsjakovi. (Lithobius).

Ja see on otsene kliimatingimuste mõju. Ameerika, Aafrika ja Aasia troopiliste piirkondade külmaverelised loomad on suuruselt ja välimuselt sarnased, kuigi nende liigid on erinevatel mandritel tavaliselt erinevad.

Siin on veel mõned näited samast mustrist. Euroopas leidub mitut liiki skorpioneid, kuid nende liikide isendite pikkus ei ületa peaaegu kunagi kolme sentimeetrit. Madalatel laiuskraadidel elab rohkem skorpioniliike, samas kui suuruse poolest kuulub nende seas absoluutne paremus keiserlikule skorpionile. (Pandinus imperator) kaetud musta soomusrüüga ja ulatudes kesta esiservast kuni kõhuotsa mürgise naeluni 18 sentimeetrini. Sellised "keisrid" elavad Lääne-Aafrikas.

Troopilised liblikad ja mardikad pakuvad suurepäraseid näiteid gigantismist. Piisab, kui meenutada Brasiilia liblikaid, kellest paljude tiibade siruulatus on üle 20 sentimeetri, Heraklese mardikas (Dynastes Hercules) 15 sentimeetri pikkused ehk tohutud putukad perelt Belostoom, väliselt natuke nagu vesiskorpion (nepa) elab meie Euroopa veehoidlates, kuid on sellest 10 sentimeetrit pikem. Mitte vähem silmatorkav kui Heraklese mardikas on Lääne-Aafrika koljaatmardikas. (Goliathus giganteus), kuigi selle pikkus ulatub vaid 10 sentimeetrini. Kuid tal on kohutavad puugid, mille suurus on kolmandik keha pikkusest ja mis on moodustatud kahest sarvest: üks peas ja teine ​​peatoraksi esimeses segmendis.

Troopikas on perekonnast pärit suured maod Achatina, mille kestad on kuni 17 sentimeetrit pikad ja kaaluvad üle 500 grammi.

Mitte vähem erksad ja külluslikud näited on külmavereliste hulgas. Meenutagem krokodille, kes asustavad peamiselt troopilisi veekogusid, tohutuid madusid - püütoneid, boasid ja anakondasid. Troopikas leidub sageli väga suuri mürgiseid madusid: näiteks prillmaod - kobrad (Naja) Aasias või hirmutavad Aafrika rästikud (Bitis arietans ja Bitis gabonica).

Ameerika iguaanid on suured (perekond Iguanidae), meenutavad meie sisalikke ja jälgivad sisalikke (perekond Varanidae), Aafrikas ja Aasia kuumades piirkondades. Paljude sisalike ja iguaaniliikide kehapikkus ületab sageli poolteist meetrit. Suurim elav monitorsisalik on Komodo draakon. (Varanus komodoensis), asustades kahte väikest saart Indoneesias Sumbawa ja Florese saarte vahel; need on tõelised kolme meetri pikkused raske keha ja võimsate jäsemetega koletised.

Soojaverelised loomad. Soe veri on ainult lindudel ja imetajatel. Komplekssed füsioloogilised mehhanismid võimaldavad neil hoida püsivat ja üsna kõrget kehatemperatuuri. Erinevatel linnuliikidel ja imetajatel ei ole kehatemperatuur sama, vaid enamasti jääb see vahemikku 30 °C kuni 44 °C. Tervel loomal ei ületa temperatuurikõikumised tavaliselt poolt kraadi. Erandiks on Austraalia platypus ja ehidnad, kelle normaalne kehatemperatuur on madalam kui kõigil teistel imetajatel ja on vaid 3 °C. Paljudele nendele iidsetele imetajatele iseloomulikele primitiivsuse tunnustele lisandub nende kehatemperatuuri mõningane sõltuvus ümbritseva õhu temperatuurist, mis väljendub laiemas temperatuurikõikumiste vahemikus, ulatudes 4 °C-ni nii üle kui ka alla keskmise normi ja mis muudab nad seotud roomajatega..

Kõrge ja püsiva kehatemperatuuri hoidmiseks kulutab loomakeha suurel hulgal energiat, mis lisaks kulub soojuskiirgusele. Seetõttu peavad soojaverelised loomad olema intensiivse ainevahetusega ja aktiivse elustiiliga ehk tarbima palju toitu ja omastama seda kiiresti ning neid protsesse omakorda soodustab kõrge kehatemperatuur.

Soojaverelisus on loomade hindamatu omadus, mis on omandatud orgaanilise evolutsiooni käigus, mis avas neile avaraid parasvöötme ja polaarlaiuskraadide ning kõrgete mägede eluruume, kuhu enamikule külmaverelistele loomaliikidele ligi ei pääse. Mandrite polaarääred, Arktika saared ja isegi ujuvad jäälavad on lindude ja imetajate aktiivse elu areen.

Maa mõlema poolkera parasvöötmes valitsevad siin lumised ja külmad talved ning praegusel loomade jaoks karmil aastaajal sõna otseses mõttes soojaverelised. Nad elavad aktiivset elu ja mõned liigid, näiteks meie ristnokad, isegi sigivad ja on võimelised tibusid toitma, samas kui külmaverelised loomad elavad üle madala temperatuuriperioodi, olles passiivses või isegi anabiootilises seisundis. Seetõttu moodustavad külma kliimaga alade fauna koosseisus linnud ja imetajad liigiarvult suhteliselt suurema protsendi kui troopikas.

Talv on aga ka soojaverelistele loomadele raske aastaaeg. Mõelge sellele, sest looma keha ja keskkonna temperatuuride erinevus võib isegi Kesk- ja Ida-Euroopas, näiteks Poolas, mõnikord ulatuda 75 ° C-ni. See põhjustab elusorganismides tohutut soojuskadu ja muutub "olla või mitte olla" probleemiks.

Soojavereliste loomade keha termoregulatsioonimehhanismide süsteemis on oluline koht keha välisel kihil, millel on soojusisolatsiooni funktsioon. Seda on lihtne ise näha. Külmades piirkondades elavatel lindudel on kattesulgede all soojade õrnade udusulgede kiht palju olulisem kui lõunapoolsetel elanikel. Lisaks ei kohta meie poolkera põhjaosas palja pea ja kaelaga linde, nagu raisakotkad, raisakotkad ja kasuaarid. Imetajate karvkate koosneb samuti kahest kihist: kaitsekarvadest ja nende all paksust udusulest. Ulede tihedus ja soojusisolatsiooniomadused on otseselt seotud keskkonna ja elustiku omadustega. Ja siin on näide, mida saab näha loomaaias. Heitke pilk Himaalajale (Helarctos tibetanus) ja malai keel (Helarctos malayanus) karud. Need on sugulasliigid. Välimuselt on nad sarnased. Kuid Himaalaja karu näeb välja nagu "villavirn", sest ta on külma mägismaa elanik ja malajal on sile, madal, sametine karv, nagu paljudel troopikas elavatel loomadel.

Karvkatte omaduste erinevus väljendub hästi isegi sama liigi sees. Ussuri tiiger peab rändama sügavas lumes ning kogu tema keha on kaetud pikkade ja kohevate karvadega, mis on eriti pikad kuklal ja rinnal. Ja Bengali tiiger on kasvanud lühikeste siledate juustega, peaaegu täielikult ilma udusulgedeta.

On teada, et isegi karusnahade (näiteks rebased ja skunksid) hinda mõjutab piirkond, kust neid kaevandatakse: nahk on seda kallim, mida põhja pool seda kaevandatakse.

Ainult sooja kliimaga troopilises vööndis on hõreda karvaga kaetud või täiesti karvutud loomad: jõehobud, ninasarvikud, elevandid ja teatud tüüpi pühvlid.

Bergmani seadus. Imetajate karvkate, eriti paks ja lopsakas kõrgetel laiuskraadidel, ning lindude sulestik ja soe udusulg kaitsevad looma keha alajahtumise eest. Kuid termoregulatsiooni probleemi ei lahendata täielikult ainult sisekudede erinevate kohanduste abil.

1847. aastal avaldati Göttingenis saksa zooloogi Carl Bergmani uurimus “Loomade soojuse säästlikkuse ja nende suuruse seostest”. Karl Bergman juhtis tähelepanu asjaolule, et loomad – külma kliima asukad – on tavaliselt suuremad kui sama liigi isendid, kes elavad soojemas kliimas. See pole juhus, vaid loomade elulise kohanemise tulemus, mis põhineb lihtsal matemaatilisel mustril. Soojuskadu toimub ju läbi keha pinna ja mida suurem on see pind kehamahu suhtes, seda suurem on soojuskadu. Ja suurematel organismidel on suhteliselt väiksem pindala kaaluühiku (massi) kohta.

Kui võtame näiteks 1-sentimeetrise küljepikkuse kuubiku, mis on valmistatud ainest, mille erikaal on 1 g kuubikut. cm, siis on kõigi kuue näo kogupindala 6 ruutsentimeetrit ja maht 1 kuupsentimeetrit, see tähendab 1 grammi mass. Kuubi pinna arvutamisel massiühiku kohta saame 6 ruutsentimeetrit grammi kohta.

Kui võtate seejärel kuubiku, mille külg on 2 sentimeetrit, see tähendab kaks korda suurem, on kuue külje pindala 24 ruutsentimeetrit ja maht 8 kuupsentimeetrit ja vastavalt ka mass 8 grammi. . Pindala arvutamisel ruumala või massiühiku kohta saadakse 3 ruutsentimeetrit grammi kohta. Nii et ruumalalt kaks korda suurema kuubi puhul osutus suhteline pind poole suuremaks.

Bioloogi keeles tähendab see muster seda, et kaks korda suurem loom eraldab kehamassiühiku kohta poole rohkem soojust (loomulikult, kui muud asjad on võrdsed). Seetõttu võib suurem loom, kes eraldab kaaluühiku kohta suhteliselt vähem soojust, tarbida suhteliselt vähem toitu kui väike loom. See tähendab, et piiratud toiduvaru korral jääb suurem loom kergemini ellu kui väike.

See muster on Bergmani zoogeograafilise seaduse olemus. Seda kinnitavaid näiteid on kõikjal maailmas palju. Nii on näiteks Lõuna-Hispaaniast pärit metssigade keskmine kolju pikkus 32 sentimeetrit, Poolas - umbes 41 sentimeetrit, Valgevenes - 46 ja Siberis on tohutud metssead, mille kolju pikkus on 56 sentimeetrit. Loomade suuruse muutumist vastavalt Bergmani seadusele võib täheldada jänestel, metskitsedel, rebastel, huntidel, karudel ja teistel imetajaliikidel. Euroopa avarustes muutuvad need loomad edela suunas väiksemaks ja vastupidi, põhja ja ida suunas nendes piirkondades, kus talved on karmimad.

Ka lindude geograafilised suurusemuutused järgivad Bergmanni seaduse põhimõtteid. Näiteks sarvilõokesed (Eremophylla alpestris), Põhja-Ameerikas elavad lõokesed näitavad selgelt seda mustrit, mida võib hinnata tiibade pikkuse muutuste järgi: Hudsoni lahe kaldalt pärit lõokesed on 111 sentimeetrit, Nevada lindudel 102 sentimeetrit ja Santa Barbara saarel ranniku lähedal. California , - ainult 97 sentimeetrit. Külmadest piirkondadest pärit loomade alamliike on tavaliselt rohkem kui madalamatel laiuskraadidel soojema kliimaga. Näiteks Euroopa sinine jäälind (Alcedo atthis ispida), Väikeste jõgede ääres laialt levinud kaunis lind, kuid mitte kõikjal arvukalt, osutub selle jäälinnu teiste alamliikidega võrreldes suurimaks linnuks: Alcedo atthis pallida- kahvatusinine jäälind, kes elab Süürias ja Palestiinas ning Bengalis Alcedo atthis bengalensis- väikseim Indias ja Indoneesias elavatest sinijäälindidest. Samuti euroopa hariliku hariliku alamliik (Oriolus oriolus oriolus) märgatavalt suurem kui idamaine oriole (Oriolus oriolus kundoo) Afganistanist ja India keskpiirkondadest.

Maa lõunapoolkeral toimub loomade suuruse kasv vastupidi lõunapooluse poole ehk ka Bergmanni seaduse põhimõtte kohaselt: loomade suurus külmemas kliimas suureneb. Ja siin on näide lõunapoolkeralt. Galapagose saartel, troopilises vööndis, elab väike pingviin - spheniscus mendiculus 49 sentimeetri kõrgune, lõunas, Tristan da Cunha saartest Tierra del Fuegoni, st parasvöötmes ookeanilises kliimas elab suurem pingviin - Eudyptes cristatus, kelle keha pikkus ulatub 65 sentimeetrini. Veel lõuna pool, kuni 60 ° lõunalaiust, on pingviin tavaline. pygoscelis raria, ulatudes 75-80 sentimeetrini. Antarktika mandri rannikul elab tohutu keiserpingviin - Aptenodytes forsteri kõrgus 120 sentimeetrit ja rohkem.

Kui kahel suhteliselt lähedal asuval territooriumil on sarnane fauna, kuid erinevad keskmised temperatuurid, st üks neist on külmem, siis on nii imetajate kui ka lindude keskmine suurus suurem. Ja siin on näiteid sellistest loomastikupaaridest. Austraalia lõunarannikul on aasta keskmine temperatuur 16 ° C ja Tasmaania rannikul 11 ​​° C. Ja see on juba piisav, et kõik Tasmaania kaunviljad, ehidnad ja kängurud oleksid Austraalia omadest suuremad. Sarnast mustrit võib näha Uus-Meremaal. Uus-Meremaa põhjasaar on soojem kui lõunasaar. Aasta keskmine temperatuur on põhjas 16,6 °C ja lõunas 10,4 °C. Ja vastavalt on papagoid ja kiivid suuremad lõunasaarel, mitte põhjas.

Bergmani avastatud reeglist on erandeid, mida saab igal konkreetsel juhul mõista ja selgitada. Ühest küljest on tegemist rändlindudega, keda isegi põhja pool, põhjapoolkeral pesitsedes, arktiline külm ikkagi ei mõjuta, kuna neil läheb pesitsusperiood kiiresti läbi ja liigub soojematesse ilmadesse. Rännates on nad alati enam-vähem soodsates tingimustes.

Teise näitena on esindatud pisiimetajad: hiired, hiired, rästad, kes veedavad suurema osa ajast oma urgude spetsiifilises mikrokliimas, mis on enam-vähem stabiilne ja sageli pehmem kui ümbruskonna kliima. Talvel lumekihi all aktiivsed tingimused erinevad oluliselt lumega kaetud tasandikul valitsevatest tingimustest, kuna lumel on suurepärane soojusisolatsiooniefekt. Ja Alaska kesklinnas uuriti temperatuuri jaotust erinevatel kõrgustel ja lume all. Lumikate oli suhteliselt õhuke – 60 sentimeetrit. Olid kõvad külmad. Termomeeter näitas -50 °C ning mullapinnal oleva lumekihi all ei küündinud pakane isegi -7 °C-ni. Ja nendes tingimustes hallhiired (perekond mucrotus) elasid aktiivset elu ja liikusid vabalt oma lumistes käikudes, kuigi nende kasukas on õhuke ja nende käpad pole üldse villaga kaetud. Samal ajal oli karibudel raske neid tõsiseid külmetushaigusi üle elada. Seega võib öelda, et need kaks imetajaliiki, olles samas geograafilises punktis, eksisteerisid täiesti erinevates kliimatingimustes, justkui oleks nende elupaiku teineteisest eraldanud kümneid või sadu miile.

Laboratoorsed katsed kinnitavad ka K. Bergmani märgitud mustrit. Valged hiired, keda hoiti varakult madalal temperatuuril, vaid +6 °C, kasvasid palju suuremaks kui need, kes olid samal perioodil keskmise normaalse keskkonnatemperatuuri juures +26 °C. Sama katse viidi läbi ka kanade peal, mitte vähem edukalt. Ja sellest ajast alates on lihatoodete tööstusliku saagikuse suurendamiseks kasutatud linnukasvatuses laialdaselt kanade "külmakasvatuse" meetodit.

Alleni seadus. Loomade jaoks - Maa külmade piirkondade elanike jaoks on soovitatav vähendada keha pinda selle massi suhtes. See saavutatakse kahel viisil: suurendades keha üldist suurust ja vähendades kõigi silmapaistvate organite ja kehaosade suurust: kõrvad, koon, jalad, saba. Polaarloomadel on lühemad kõrvad, sabad, koon kui parasvöötme ja eriti kuuma kliimaga aladel elavatel loomadel. Isegi käpad ja kaelad on polaarloomadel lühemad ja peenemad. Seda nähtust nimetatakse Alleni seaduseks.

Alleni seaduse levinuim näide on arktilise rebase võrdlus (Alopex lagopus) lühikeste kõrvade ja koonuga, alamõõduline, väikese sabaga ja meie punarebane (Vulpes vulpes) pikem ja graatsilisem. Sama ka valgejänese puhul (Lepus timidus), põhjas elades on kõrvad lühemad kui pruunjänesel (Lepus europaeus), levinud lõuna pool. Põhjapõtra tasub võrrelda punahirvega, veendumaks, et esimesel on lühemad kõrvad ja lühemad jalad.

Alleni reegel leiab kinnitust ka laboris, kus külmades tingimustes peetavatel hiirtel on kõrvad ja jalad lühemad, kõrgel temperatuuril kasvatatud hiirtel aga normaalsest pikemad. Katses osalenud kanade jalgade pikkus osutus sõltuvaks ka keskkonna temperatuurist.

Alleni seadusest järeldub loogiliselt järeldus, et eriti suure suhtelise kehapinnaga loom peaks elama vaid madalatel laiuskraadidel, troopikas ja subtroopikas. Pikakõrvalised fenneki rebased elavad kuumas kliimas. Aafrika savannid on koduks pikajalgsele kaelkirjakule, kes pole vähem kuulus oma ülipika kaela poolest, ja väikesele graatsilisele gerenuki antiloobile. (Lithocranium walleri).

Sama muster on selgelt näha nahkhiirte näitel. Lendavad koerad ehk lendavad rebased, mis kuuluvad suurte viljasööjate nahkhiirte seltsi (Megachiroptera), neil on tohutu tiivapind ja nad on levinud ainult troopilises vööndis. Väiksemate viljasööjate nahkhiirte alamliik, mikrokiiroptera, koosneb 16 perest. Troopilistes ja subtroopilistes vööndites elavad 13 perekonna esindajad ning ülejäänud kolmest perekonnast suutsid parasvöötmele elama asuda vaid nahkhiired. Kesk-Euroopas on kõige levinumad hobuseraua-nahkhiired. (Rhinolophidae) ja nahktagi (Vespertilionidae).

Miinimumreegel. Möödunud sajandi viiekümnendatel tundis saksa keemik Justus Liebig huvi taimestiku, väetiste vastu ning pani aluse põllumajanduskeemia teadusele. Samas sõnastas ta reegli, mille kohaselt on taime arengut piiravaks teguriks element, mida on minimaalselt ehk mis taimel võib puududa. Näiteks kui taimele antakse eluks vajalik ja veel rohkem lämmastikku, fosforit, rauda ja kõiki muid vajalikke elemente, aga samas ühte elementi, kaaliumi, antakse vähem kui nõutud norm, siis taim kasvab. kidur ja alamõõduline. Selle kasvu piirab kaaliumipuudus.

Liebigi miinimumreegel kehtib võrdselt taimede ja loomade kohta. Kui loomale või inimesele antakse toitu ilma C-vitamiinita, tekib tal skorbuut, isegi kui toit on rikkalik, rafineeritud ja maitsev. Keha seisund määrab sel juhul ka selle teguri, mis on minimaalne või puudub täielikult, nagu meie näites mainitud C-vitamiin, mitte tegurid, mis on ülemäärased. Kui rotti peetakse valguvabal dieedil, kasvab ta halvasti, jääb väikeseks ja nõrgaks ning sureb peagi, hoolimata sellest, et talle antakse ohtralt süsivesikuid ja rasvu, vitamiine ja mikroelemente.

Miinimumreegel ei kehti mitte ainult taime- ja loomaorganismide, vaid ka loomarühmade, populatsioonide, liikide ja biotsenooside suhtes. Kõik keskkonnategurid võivad piirata populatsiooni arengut või mis tahes biotsenootilisi suhteid, kui see on minimaalselt olemas.

Selle reegli tundmine võimaldab teil seda tõhusalt rakendada jahinduses ja metsanduses.

Hallkurblaste arvukust piirab eelkõige talvine toidupuudus ja kiskjate mõju neile. Seetõttu pole nurmkanade arvukuse suurendamiseks jahimajanduses vaja mitte niivõrd piirata nende laskmist ja kümneid mujalt püütud isendeid importida, kuivõrd korraldada talvel lindude toitmine ja teha istandusi, mis sisaldavad tihedaid hunnikuid. põõsad, milles nurmkanad võisid end röövloomade eest peita.

Mis puutub väikesi putuktoidulisi linde, siis neile antakse toitu peamiselt looduslikes tingimustes. Nende arvukust piiravaks teguriks on sageli pesa ehitamiseks sobivate kohtade puudumine. Seetõttu saate tehispesapaikade (õõnsused ja linnumajad) ja tehisistanduste istutamise abil kiiresti kasulike laululindude arvukust suurendada.

<<< Назад

Edasi >>>

Teadlaste sõnul on põhjas elavad rohusööjad suuremad kui nende lõunapoolsed kolleegid, kuna põhjapoolne rohi on toitvam. Bergmani reegli ootamatu seletus leidis katseliselt kinnitust.

Carl Georg Lucas Christian Bergman – Saksa bioloog, füsioloog ja anatoom, on pikka aega tegelenud võrdleva anatoomiaga. Kuid just ökogeograafilise mustri kirjeldus tõi talle kuulsuse, mis hiljem tema järgi nimetati. Kuulus fraas Bergmani 1847. aasta raamatust Loomade soojuse ökonoomsuse ja nende suuruse vahelisest seosest on: ja täpselt kooskõlas nende massiga.

Kuidas Bergmani reegel töötab?

Paljud teadlased kinnitavad tõepoolest, et selline muster on olemas. Tõsi, küsimus "miks" jäi pikaks ajaks vastuseta. Nüüd seletavad teadlased seda seaduspärasust soojavereliste loomade termoregulatsiooni iseärasustega. Fakt on see, et soojuse tootmine on võrdeline keha mahuga ja soojusülekanne võrdeline selle pindalaga. Sellest lähtuvalt on suurtel loomadel pindala ja mahu suhe väiksem. Seetõttu on külmadel põhjalaiuskraadidel kasulikum olla suur, et toota rohkem soojust ja anda seda vähem, ja lõunapoolsetel laiuskraadidel vastupidi.

Dr Chuan-Kai Ho Houstoni ülikoolist pakkus koos kolleegidega välja täiesti uue ja ootamatu seletuse Bergmanni reeglile, mis aga tekitab teadlastes kahtlemata palju rohkem küsimusi. Dr Ho, välistamata siiski traditsioonilist seletust, oletas, et loomade keha suurus sõltub suuresti sellest, millist toitu nad söövad. Dr Ho hüpoteesi kohaselt on põhjapoolsete laiuskraadide taimestik suurema toiteväärtusega, mistõttu neid taimi söövad taimtoidulised loomad on kehamõõtmetelt suuremad.

Põhjamaised taimed on toitvamad

Teadlased otsustasid dr Ho hüpoteesi katseliselt kontrollida. Katsekehad olid laialt levinud putukad. Prokelisia rindkere alamliigist ( Archaeorrhyncha) ja merikarp Aplysia ( Aplysia) (merejänes).Teadlaste sõnul on need liigid küll külmaverelised, kuid Bergmani reegel toimib ka nende eeskujul – suurimad isendid on leitud põhjapoolsematel laiuskraadidel, väikseimad aga lõunapoolsetel laiuskraadidel.

Putukaid ja molluskeid kasvatati laboris ning neid toideti eranditult taimedest Spartina anglica. Teadlased kogusid taimi ise Põhja-Ameerika erinevatel laiuskraadidel (tundra- ja metsavööndites). Teatud aja pärast, kui molluskid ja putukad jõudsid täiskasvanuks, mõõtis dr Ho nende keha suurust. Tundras kasvanud rohtu saanud putukaid osutus töö autorite sõnul 8% rohkem kui parasvöötme rohust toitunud sugulastel. Mis puutub molluskitesse, siis põhjamaiste ürtidega toitunud isendite suurus osutus koguni 27% suuremaks. Ainus seletus sellele on erinevates tingimustes kasvavate maitsetaimede erinev toiteväärtus, ütleb dr Ho.

«Me ei usu, et see on Bergmanni valitsemise ainus võimalik seletus. Kuid meie uuring näitab, et selle töömehhanismi selgitamiseks ei piisa ainult erinevate ümbritseva õhu temperatuuride füsioloogiliste reaktsioonide omaduste tundmisest. Samuti on oluline arvestada loomade ökoloogilisi suhteid nende keskkonnaga,” ütleb dr Ho.

Miks kõrgetel laiuskraadidel kasvavad taimed on toitvamad, on teadlastel endiselt raske vastata ja nad teevad vaid oletuse. Üks uuringu autoreid, dr Stephen Pennings, näitas oma varasemas töös, et põhjapoolsete laiuskraadide taimed on putukate rünnakutele vähem vastuvõtlikud. Võib-olla seetõttu kulutavad lõunamaa taimed rohkem energiat putukatevastasele keemilisele kaitsele ning nende madalam toiteväärtus on ka omamoodi kaitsemehhanism ahnete putukate vastu, oletavad töö autorid.

Dr Ho artikli "Is Diet Quality an Overloted Mechanism for Bergman's Rule" leiate ajakirja The American Naturalist veebruarinumbrist.

loivalised- väga erilised ja huvitavad loomad, kes võivad elada nii maal kui vees. Nende käpad on muutunud lestadeks, nii et neid mereloomi nimetatakse loivalisteks. Nad söövad kala, kalmaari ja vähilaadseid.

Mille poolest karushülged hüljestest erinevad?

Karushülged ja hülged on lähisugulased ja väga sarnased. Kuid hüljestel on kõrvad, aga hüljestel mitte. Lisaks hüppavad karushülged väga osavalt lestadele ja hülged roomavad kõhuli.

tihendid

Hülged (Odobenidae)- imelised jahimehed. Neil on hästi arenenud nägemine, sest enamasti on nad vee all, kus valgustus on väga halb. Need loomad suudavad toitu leida ka pimedas. Loivaliste keha, välja arvatud pea, on kaetud 10 cm paksuse ja mõnel isegi rohkema rasvakihiga. Loivalistel – imetajate seas kõige rasvasem piim. Hülged ei näri kala üldse, vaid neelavad selle tervelt alla. Kui kala on väga suur, rebivad loivalised selle tükkideks. Tihendid taluvad temperatuuri kuni -80C°.

Miks on hüljestel lestasid vaja?

Kui nahal on kirbud, sügeleb karushüljes oma tagumiste lestadega ja hüljes oma esilestadega. Vees mõlab karushüljes peamiselt eesmiste lestadega, harilik hüljes aga tagumisi lestasid.

merijänes

foto: Mar Hoskuldssoni oma

Habehüljes (Erignathus barbatus) on loivaliste seas enim paaline. Tema vuntsid on paksud ja lokkis. Kuid vees muutuvad need sirgeks ja väga pikaks ning aitavad hüljestel merepõhjast toitu leida.

mere elevandid

foto Jim Frazee

Elevandihülged (Mirounga)− hülgeperekonnast pärit hiiglased. Nende pikkus on umbes 6 m ja kaal üle 3 tonni. Neid loomi nimetati nii mitte ainult nende suuruse, vaid ka elevanthüljeste koonu otsas rippuva tüvele sarnase nina tõttu. Elevandihülged kasutavad hirmutamiseks oma pikka, kuni 80 cm pikkust tüve. Ohu ajal tõstab isane oma tüve üles ja tema ähvardav mürin levib üle mere. Merehiiglane on maismaal väga kohmakas, kuid ujub hästi ja sukeldub sügavale. Ta suudab toidu järele sukelduda 1400 meetri sügavusele.

grööni hüljes

foto Steve Arena

Grööni hülge (Pagophilus groenlandicus) küünised on usaldusväärseks kaitseks vaenlaste vastu. Nad on väga teravad. Haavad, mida see loom tekitab, ei parane kaua.

Morsas

foto Allan Hopkins

Morsad (Odobenus rosmarus) leidub maailma arktilistes piirkondades. Tänapäeval on kolm alamliiki. vaikse ookeani morsad(Odobenus roasmarus divergens) elavad peamiselt Beringi meres. Soojadel suvekuudel võivad nad reisida kuni Beauforti mere ja Ida-Siberi mereni. Atlandi morsad(Odobenus rosmarus rosmarus) leidub Atlandi ookeani ida- ja lääneosas. Laptevi morsad(Odobenus rosmarus laptev) leidub Laptevi meres. Morsad elavad Arktika piirkondades, mis koosnevad enamasti jääst. Morsad eelistavad madalaid veealasid, et nad saaksid toidule hõlpsasti juurde pääseda. See aeglaselt liikuv mereimetaja veedab suurema osa ajast vees või vee läheduses.

Morsk on üks suurimaid loivalisi. See loom on tuntud oma massiivsete kihvade poolest, mis on tegelikult lihtsalt laienenud hambad. Need kihvad suudavad läbi lõigata 20 cm jääst. Nad võivad kasvada kuni 90 cm, kuid keskmine suurus on umbes 50 cm Isased on emasloomadest suuremad, kaaluvad kuni 1200-1500 kg ja emased 600-850 kg.

Merileopard

foto V Maxi Rocchi

Merileopard (Hydurga leptonyx)- loivaliste seas kõige verejanulisem kiskja on kõige ägedama ja hirmuäratavama hülge maine, kuna ta ei toitu mitte ainult suurtest kaladest ja pingviinidest, vaid ründab ka teisi hüljeseid.

kapuutsiga tihend

Mees kaanega hüljes (Cystophora cristata) peas on tohutu nahakott. Ta oskab oma harjakotti nii täis puhuda, et vahel ei paista selle tagant isegi looma pead.

Tihendid

Leitud ookeanidest kaheksa erinevat liiki karusnahka (Arctocephalinae). Ainult üks neist karushülgeliikidest on leitud põhjapoolkeral, ülejäänud seitse aga lõunapoolkeral. Nad veedavad suurema osa ajast avaookeanis ujudes ja toitu jahtides. Karushülged toituvad kaladest ja planktonist, kuid kipuvad saagiks ka kalmaari ja angerjat. Sageli langevad nende loivaliste ohvriks suured veeloomad, nagu haid, mõõkvaalad, merilõvid ja mõnikord ka täiskasvanud leopardhülged.

Kui leiate vea, tõstke esile mõni tekstiosa ja klõpsake Ctrl+Enter.