Kāpēc dienvidu dzīvniekiem ir garas kājas? Sauszemes dzīvnieku pastāvēšanas un izplatības nosacījumi. Kāpēc gepards skrien ātri, bet ne ilgi

1847. gadā Getingenes Universitātē strādājušais Karls Gustavs Bergmans formulēja noteikumu, kas vienkāršotā veidā izklausās šādi: “Siltākā klimatā vienas vai līdzīgas sugas siltasiņu dzīvnieki ir mazāki, un aukstāks klimats, tie ir lielāki.

Sākumā vācu biologa, anatoma un fiziologa secinājumus zinātnieku aprindās uztvēra ar šaubām, taču laika gaitā kļuva skaidrs, ka Bergmanis pēc iespējas precīzāk aprakstījis vienu no evolūcijas principiem.

Patiešām, šāds modelis ne tikai pastāv, bet arī ir skaidri redzams. Piemēram, dzīvniekā, kuram ir viena no plašākajām dzīvotnēm – vilks. Arābu vilks, kas dzīvo Omānā, Izraēlā un citās Tuvo Austrumu valstīs, ir izdilis, īss radījums, kas sver aptuveni 15 kilogramus. Neskatoties uz izmēru, tas ir mežonīgs plēsējs, Bībeles ļaunprātības un niknuma simbols.

Ziemeļu meža vilks un Ēģiptes vilks (zemāk)

Aļaskā un Kanādas ziemeļos ir divreiz lielāki un piecas reizes smagāki vilki. Vilki no Indijas ziemeļiem, kas audzināja Mowgli, gandrīz nesasniedza ceturtdaļcentera svaru, bet zvērs, uz kura jāja Ivans Carevičs, vilktu, ja viņš patiešām pastāvētu, ne mazāk kā 60 kilogramus, tāpat kā pieredzējis vilks. Krievijas mežu zona.

Līdzīga situācija ar pumu. Pie ekvatora un Kanādas vai Argentīnas dienvidos dzīvojošo indivīdu svara atšķirības ir no 60 līdz 110 un izņēmuma gadījumos pat 120 kilogramiem.

Izmaiņas ir pamanāmas, kāpjot kalnos. Jo augstāks un attiecīgi aukstāks, jo lielāki dzīvnieki. Ja ņemam vērā cieši radniecīgu sugu dzīvniekus, tad Bergmana noteikums ir vēl acīmredzamāks: malajiešu lācis, kura vidējais svars ir 45 kilogrami, pēc svara ir desmit reizes zemāks par vidējo polārlāci.

Polārlācis ir viens no lielākajiem plēsēju kārtas sauszemes zīdītājiem. Tā garums sasniedz 3 m, svars līdz 1 tonnai.Dzīvo subpolārajos reģionos Zemes ziemeļu puslodē.

Malajas lācis ir mazākais lāču dzimtas pārstāvis: garums nepārsniedz 1,5 m.Dzīvo Indijā.

Vai vēlaties lielas atšķirības? Esiet laipni gaidīti! Garīgi novietojiet blakus mazākajiem dienvidu briežiem Kančilam no Sumatras un lielākajiem ziemeļu briežiem aļņiem no Kamčatkas vai Aļaskas. Atšķirība ir vienkārši fantastiska: 25 centimetri skaustā un 1200 gramu svars pirmajam un gandrīz 2,5 metri un 650 kilogrami otrajam. Šāds salīdzinājums varbūt nav īsti pareizs, bet skaidrs.

TAUPĪT SILTUMU

Kāds ir noslēpums, kāpēc dzīvnieki aug, klimatam kļūstot aukstākam? Tas viss ir par termoregulāciju. Jo vēsāks ir, jo svarīgāk ir saglabāt ķermeņa siltumu, līdz minimumam samazināt siltuma pārnesi uz vidi. Galu galā, lai uzturētu nemainīgu ķermeņa temperatūru, ir nepieciešama enerģija, tas ir, galu galā, pārtika. Tas ir jāmin, kas nozīmē enerģijas tērēšanu. Kāpēc to atkal izniekot?

No pirmā acu uzmetiena, jo lielāka ir ķermeņa virsma, jo vairāk siltuma dzīvā būtne zaudē. Bet ir bezjēdzīgi apsvērt siltuma zudumus paši par sevi - to saistība ar siltuma ražošanu ir svarīga. Dzīvnieki ne tikai zaudē siltumu, bet arī to ražo, un, jo lielāks ir ķermeņa tilpums, jo vairāk džoulu tas izdala atmosfērā.

Sīki kančilbrieži un aļņi no Aļaskas

Pieaugot ķermeņa izmēram, tilpuma pieaugums apsteidz virsmas laukuma pieaugumu: dzīvniekam, kurš kļūst divreiz platāks, garāks un garāks, ķermeņa laukums palielināsies četras reizes, bet tilpums - astoņas reizes.

Tādējādi siltuma zudumu attiecība pret tā ražošanu būs divreiz izdevīgāka “pieaugušam” dzīvniekam. Realitātē, protams, viss nav tik matemātiski precīzi, bet tendence ir tieši tāda.

Protams, tāpat kā jebkuram noteikumam, kas saistīts ar savvaļas dabu, tas ir, ar daudzu komponentu vissarežģītākajām dinamiskajām sistēmām, Bergmana noteikumam ir izņēmumi. To iemesli var būt ļoti dažādi.

Sākot ar pārtikas nepietiekamību, kas vienkārši neļauj dzīvniekiem "pieņemties svarā" un liekot tiem kļūt mazākiem, līdz dzīvnieku pārvietošanai ārpus viņu ierastā areāla. Šādās situācijās attēls var nebūt "ideāls" tāpēc, ka nav pagājis pietiekami daudz laika.

Dzīvnieki, kas migrējuši uz ziemeļiem vai dienvidiem, vēl nav attīstījušies, jo, tāpat kā vairumam līdzīgu procesu, arī siltasiņu dzīvniekiem klimata izraisītās izmēra izmaiņas pēc paleontoloģiskajiem standartiem ir diezgan ātras, taču lēnākas, nekā var redzēt ar “neapbruņotu aci”. .

Taču lielākie dzīvnieki – ziloņi, nīlzirgi, žirafes – dzīvo tur, kur ir ļoti karsts. Un tas nav pretrunā ar Bergmaņa likumu. Šādiem milžiem ir pieejami ārkārtīgi bagātīgi pārtikas resursi. Un būtu dīvaini tos neizmantot - jo jūs varat ēst līdz lielam izmēram, kas pats par sevi ir patīkami, un tajā pašā laikā "izvest" sevi no plēsēju draudiem, kuri nevar tikt galā ar milžiem.

Bet šiem dzīvniekiem pastāvīgi draud pārkaršana, jo to siltuma ražošana ir milzīga - tāpēc, risinot siltuma pārneses problēmas, viņiem ir jāķeras pie visdažādākajiem trikiem. Piemēram, lielāko daļu laika sēžot ūdenī, piemēram, nīlzirgiem, vai augot milzīgas ausis, piemēram, ziloņiem.

stabs tuvāk - AUSIS MAZĀKAS

Bergmana valdīšana reti tiek aplūkota atrauti no cita ekoģeogrāfiska noteikuma, kura autorība pieder amerikāņu zoologam Džoelam Allenam. 1877. gadā Alens publicēja darbu, kurā viņš pievērsa speciālistu uzmanību klimata attiecībām un radniecīgu sugu siltasiņu dzīvnieku ķermeņa uzbūvei: jo aukstāks klimats, jo mazākas ir to izvirzītās ķermeņa daļas salīdzinājumā ar kopējo izmēru.

Un otrādi, jo siltāks klimats, jo garākas ausis, astes un kājas. Atkal, jums nav tālu jāmeklē piemēri: feneka lapsa un arktiskā lapsa. Tuksneša lapsa ir slavena ar milzīgajām buru ausīm, savukārt lapsai ir mazas ausis, kas ziemā tik tikko izceļas no biezas vilnas.

Arktiskā lapsa un lapsa (zemāk)

Indijas un Āfrikas ziloņi dzīvo siltā klimatā, un viņu radinieks Sibīrijas mamuts dzīvoja sala zemē. Āfrikas zilonim ir milzīgas ausis, Indijas zilonis ir ievērojami mazāks, un mamuts bija pilnīgi necienīgs pēc ziloņu standartiem.

Arī ķermeņa izvirzīto daļu izmēru likumsakarības ir saistītas ar siltuma pārnesi. Caur astēm, ausīm un kājām notiek aktīva siltuma pārnese, tāpēc ziemeļos vai augstienēs ir izdevīgi samazināt to izmērus. Un mēs šeit runājam ne tikai par veltīgiem siltuma zudumiem, bet arī par to, kā saglabāt ķermeni neskartu. Garās astes un lielās ausis var vienkārši sasalt, lai attīstītos audu nekroze - tas dažkārt notiek ar suņiem, kurus pilsētnieki ieved tundrā no vietām ar mērenu klimatu. Šādos gadījumos nelaimīgajiem četrkājainajiem nākas amputēt ausis un astes.

Indijas zilonis

Un kur silts, garastes un ausains ir vispiemērotākā vieta. Tā kā caur šiem orgāniem notiek aktīvi siltuma zudumi, tie šeit nav apgrūtinājums, bet, gluži pretēji, ķermeņa dzesēšanas līdzeklis, kas darbojas kā datora dzesētāja radiators. Ņemsim par piemēru ziloni. Tās lielās, vaskularizētās ausis saņem asinis.

Šeit tas atdziest, izdalot siltumu apkārtējai videi un atgriežas ķermenī. To pašu var teikt par procesiem bagāžniekā. Mēs nezinām, bet tikai pieņemam, cik energoietilpīgs bija mamutu stumbrs. Senos dzīvniekus izglāba tas, ka stumbrs bija ar diezgan cietu tauku slāni un, tāpat kā pārējais mamuta ķermenis, bija klāts ar kupliem matiem.

Vai ir kādi citi noteikumi, kas apraksta dzīvnieku izskata atkarību no klimata? Vācu ornitologs Konstantīns Vilhelms Glogers, kurš strādāja Vroclavā (mūsdienu Vroclavā), 1833. gadā, tas ir, pirms Bergmanis postulēja savu valdīšanu, pamanīja, ka radniecīgās putnu sugās (un, kā liecina turpmākie novērojumi, arī zīdītājiem un dažiem kukaiņiem). arī), pigmentācija siltā un mitrā klimatā ir daudzveidīgāka un spilgtāka nekā aukstā un sausā klimatā.

Tie, kuriem paveicās iekļūt Maskavas Valsts universitātes Zooloģijas muzeja krātuvē, varēja redzēt vairākus desmitus vilku ādu, kas karājās vienu pēc otras. Sarkanbrūns ne garāks par metru, brūngans nedaudz garāks, pelēks vēl garāks un, visbeidzot, milzīgs, cilvēka augumā, gandrīz balts ar nelielu pelēku un melnu matiņu piejaukumu. Sarkanie dienvidu un baltie ziemeļu vilki ir Glogera valdīšanas piemērs.

Vēl viens piemērs ir rozā strazds, silto zemju iemītnieks, un parastais strazds, tumšs ar gaišiem plankumiem. Sākumā tika pieņemts, ka šāds sadalījums ir saistīts ar nepieciešamību pēc maskēšanās: starp košajiem zaļumiem ar daudzkrāsainām ziedu ziedlapiņām ir viegli palaist garām paradīzes putnu ar savu krāsu sacelšanos apspalvojumā, bet zāliņā. būt pilnā redzeslokā.

Rozā strazds un parastais (zemāk)

Un varavīksnes kolibrim tundrā būs tikpat neērti - un visticamāk, ka vēl pirms sasalšanas putns kādam būs zobos vai nagos. Maskēšanas versija joprojām netiek noliegta, taču izrādījās, ka šeit darbojas cits faktors: siltā un mitrā vidē pigmentu sintēze norit aktīvāk.

Glogera noteikumam ir interesants izņēmums. Tas ir tā sauktais rūpnieciskais melanisms, kas vispirms tika atklāts Anglijā un pēc tam Ziemeļamerikā. Par piemēru tam var kalpot tauriņi, kas dzīvo vietās ar attīstītu rūpniecību. Rūpnīcas izmētāja dūmus un sodrējus, bērzu stumbri un ķērpji aptumšojās. Baltie tauriņi uz to fona kļuva pamanāmi, tos apēda putni.

Izdzīvoja tie kukaiņi, kuri nejaušas mutācijas dēļ izrādījās melāniski (melni). Pamazām melno īpatņu skaits populācijās sāka sasniegt 90%, bet kādreiz 99% bija baltie.

Venjamins Šehmans
Žurnāls DISCOVERY 2014. gada augusts

Ekoloģija

Cilvēka rokas ir viena no visvairāk svarīgas ķermeņa daļas. Ar roku palīdzību mēs darām gandrīz visu, pat sazināmies. Tomēr cilvēks nav vienīgā radība uz planētas ar veiklām rokām un pirkstiem. Dzīvnieku ekstremitātes, kuras parasti sauc ķepas, var jūs pārsteigt. Aicinām uzzināt par neparastākajām ķepām dzīvnieku valstībā.

pārsteidzoši dzīvnieki

Ai-Ai draudēšana

Ai-jā- pārsteidzoša būtne, kas dzīvo Madagaskarā, kas prot "parādīt vidējo pirkstu" kā neviens cits pasaulē. Ai-jā vai mazā roka- mazs primāts, kuru var saukt dīvainākais no visiem primātiem. Viņam ir neglītas kaulainas ķepas ar gariem pirkstiem un nagiem, kas atgādina pasaku varoņus par vampīriem un vilkačiem.

Turklāt roktura vidējais pirksts ir nedaudz lielāks par pārējo un manāmi izvirzīts uz āru. Ar viņa palīdzību zvērs klauvē pie kokiem, meklējot tukšumus mizā kur var paslēpties garšīgie kukaiņi, ar kuriem tas barojas. Ja aye-aye atrod kādu našķi, viņš iekož kokā un ar savu draudīgo garo pirkstu noķer laupījumu.

Ieroči, neskatoties uz to draudīgo izskatu, pilnīgi nekaitīgs visiem, izņemot kukaiņus, tomēr Madagaskaras iedzīvotāji ir ļoti nedraudzīgi pret šiem dzīvniekiem, uzskatot tikšanos ar tiem par sliktu zīmi. Ja ciema tuvumā ieraudzīs aye-aye, viņš tūlīt tiks nogalināts, jo tiek uzskatīts, ka pretējā gadījumā nelaime piemeklēs ciemu.

Lidojošā varde Helēna

2009. gadā, ceļojot pa mežu netālu no Vjetnamas pilsētas Hošiminas, biologi uzdūrās pārsteidzošai vardei. Šī varde ir gara apmēram 9 centimetri, kā izrādījās, piederēja jaunai zinātnei nezināmai lidojošo varžu sugai, kas ir pazīstama ar spēju lēkt no viena koka uz otru un peldēt gaisā ar speciālu ķepu palīdzību.

Biologs Džūdija Roulija kurš atklāja šo vardi Vjetnamā, deva tai nosaukumu lidojošā varde Helēna par godu savai mātei Helēna Roulija.

Apbrīnojamākie dzīvnieki

polidaktila mols

Kurmji- ļoti jauki dzīvnieki, izņemot, iespējams, jūras zvaigzne kurmis, kas dzīvo ASV un Kanādā. Kurmjiem ir pārsteidzošas ekstremitātes, kas viņiem vienkārši ir nepieciešams, lai ceļotu pazemē.

Lielās plakanas priekšējās ķepas darbojas kā lāpstas, un to ļauj garie nagi uz pirkstiem rakt pazemes alas un tuneļus kurā kurmji atrod pajumti un barību.

2011. gadā pētnieki Cīrihes Universitāte ieteica, kāpēc kurmja ķepas tik labi rok zemi: kurmjiem ir vienu papildu pirkstu- sirpjveida rezerves īkšķis.

Šim īkšķim nav motora locītavas, dzimumzīme paļaujas uz to rakšanas laikā, kas dod viņa lāpstas kājām papildus spēku. Pētījumi liecina, ka šī pirksta kauls attīstās no plaukstas kauliem embrionālajā stadijā nedaudz vēlāk nekā citu pirkstu kauli. Kurmjiem tiešām ir nevis 5, bet 6 pirksti uz ķepām!

lipīgs gekons

gekoni lepojas ar pārsteidzošām kājām, kas ļauj tām gandrīz pieķerties jebkurai virsmai. Līnijas uz viņu pēdu zolēm ir pārklātas ar matiņiem, ko sauc sari, kas arī ir pārklāti ar sariem.

Pēdējās struktūras ir tik seklas, ka ļauj gekoniem pielipt virsmai, pa kuru tie pārvietojas. Tie ļauj uzlabot van der Vālsa spēks, vājais elektriskais spēks, kas satur kopā daudzas lietas, tostarp lielāko daļu organisko vielu.

Autors, kurš ir iemīlējies savā zinātnē - zooģeogrāfijā, apgalvo un pierāda, ka tā ir tikpat interesanta kā viss, kas saistīts ar dzīvnieku dzīvi brīvībā. Viņš pārsteidzoši skaidri runā par dzīvnieku bioloģiskajām īpašībām, kas palīdz tiem pastāvēt noteiktā vidē, par faunas saistībām ar augu veidojumiem, par dzīvnieku izplatību visā pasaulē un par to pārvietošanos ierobežojošajiem faktoriem, par attīstības vēsturi. faunai dažādos kontinentos.

Grāmata:

<<< Назад

Uz priekšu >>>

Glogera likums. Jau pagājušajā gadsimtā zoologi atzīmēja, ka sauszemes dzīvnieki, kas dzīvo apgabalos ar mitru klimatu, izrādās tumšāki nekā tās pašas vai līdzīgas sugas dzīvnieki, kas apdzīvo sausos reģionus. Šo fenomenu zinātniski analizēja un kā zooģeogrāfisku likumu formulēja Konstantīns Alberts Glogers, kurš 1833. gadā Vroclavā izdeva grāmatu “Putnu izmaiņas klimata ietekmē”.

Atzīmētais modelis izrādījās izplatīts gan mugurkaulniekiem, gan bezmugurkaulniekiem. Laboratorijas eksperimenti ar lauka kriketēm (Gryllus campestris) parādīja, ka, turot circeņus telpā, kur relatīvais gaisa mitrums tika uzturēts 60–80%, tie ieguva piesātinātu tumšu krāsu.

Putni izrādījās piespiedu kārtā šāda eksperimenta dalībnieki - vidēja lieluma žabītes (Munia flaviprymna) dzīvo Austrālijas tuksnesī. Vairāki šīs gaišās krāsas tuksneša sugas putni ir introducēti Anglijā un turēti nebrīvē. Pēc trīs gadu ilgas dzīves mitrajā Anglijas klimatā uz putnu apspalvojuma parādījās tumši plankumi, kas pastiprināja šīs tuksneša sugas līdzību ar tumšas krāsas tuvās sugas vilkažubi. munia castaneithorax, kas dzīvo Austrālijas mitrajos piekrastes mežos.

Vēlāk šo modeli apstiprināja daudzi piemēri. Vienkāršākais no tiem: vēderkāju mainīgums Arianta arbustorum un Succinea pfeifferi, dzīvo Centrāleiropā un Austrumeiropā, parastā varde (Rana temporaria) un dzīvdzemdību ķirzaka (Lacerta vivipara). Interesanti, ka amerikāņu kurmji Scapanus Vašingtonas un Oregonas štatos viņiem ir melns kažoks, Ziemeļkalifornijā, kur klimats ir sausāks, tās ir brūnganas, bet Kalifornijas dienvidos, kur joprojām ir sausāks, kažoks ir gaišs, sudrabains. Šo bioģeogrāfisko likumsakarību sauc par Glogera likumu.

Dzīvnieku ārējā apvalka krāsa un krāsas intensitāte ir atkarīga no pigmenta - melanīna daudzuma, un tā veidošanos ietekmē ne tikai gaisa mitrums, bet arī apkārtējās vides temperatūra. Zema temperatūra izraisa krāsas gaišumu, augsta temperatūra, gluži pretēji, kļūst tumšāka. Abu šo faktoru (vides mitrums un tā temperatūra) kumulatīvā ietekme uz dzīvnieka ķermeni tikai dod rezultātu, kādu mēs parasti novērojam. Dažos gadījumos Glogera likumam ir izņēmumi, ko izraisa dažādas mitruma un gaisa temperatūras kombinācijas. Tātad Baltkrievijas vilku vilnai ir gaišāka, pelnu krāsa nekā pireneju vilkiem - diezgan tumša, ar brūnganu nokrāsu.

Temperatūra. Apkārtējā temperatūra ir spēcīgs faktors, kas ietekmē un bieži nosaka dzīvo organismu izplatību uz zemes. Temperatūras svārstībām uz sauszemes, tai skaitā augsnes virsmas temperatūrai, ir ļoti plašs diapazons - no +80° līdz -70°C. Un okeānos tas ir gandrīz 5 reizes mazāks: no + 30 ° līdz -2 C.

Temperatūras izmaiņas uz zemes dažreiz var būt ļoti straujas. Dažām dabas teritorijām ir raksturīgas apkārtējās vides temperatūras izmaiņas par vairākiem desmitiem grādu dienas laikā. Šādi temperatūras kontrasti nepazīst ūdens vidi.

Sauszemes dzīvniekiem daudzos gadījumos ir izveidojusies dziļa organismu diferenciācija atbilstoši to prasībām pret dzīves vides termiskajiem apstākļiem.

Dzīvnieki ir stenotermiski un eiritermiski. Katrai dzīvnieku sugai ir savs dzīvībai vislabvēlīgākais temperatūras diapazons, ko sauc par šīs sugas temperatūras optimālo. Šis temperatūras diapazons, tas ir, temperatūras optimuma robežas, dažām sugām var būt salīdzinoši plašs, savukārt citās tas aptver tikai dažus grādus. Ja kādai sugai temperatūras optimums ir šaurs un, pārsniedzot šo temperatūras robežu, tiek traucēta normāla organisma vitālā darbība, kā arī, ja dzīvnieks nepanes vides temperatūras svārstības, tad šo sugu sauc par stenotermisko.

Gluži pretēji, dzīvnieki, kas veiksmīgi eksistē plašā vides temperatūras diapazonā, tas ir, tiem ir dažādu indikatoru temperatūras optimālais parametrs, tiek saukti par eiritermiskām sugām. Viņi parasti nemirst, pat ja tiem kādu laiku jāpastāv apstākļos, kas pārsniedz temperatūras optimālo.

Okeānā ir salīdzinoši vairāk stenotermisku organismu nekā uz sauszemes. No stenotermiskajām sugām īpaši izceļas aukstumu mīlošās jeb oligotermiskās sugas, piemēram, polārlācis un muskusa vērsis; siltumu mīlošie jeb politermiskie (žirafes, pērtiķi, termīti u.c.), un dzīvnieki, kuru pastāvēšanai nepieciešama mērena, bet nemainīga vides temperatūra. Kopumā tādu ir maz.

Eiritermiskās sugas visvairāk raksturīgas mērenajiem platuma grādiem, kur labi izteikts dzīves apstākļu sezonālais kontrasts. Eiritermiskajiem organismiem ir raksturīga plaša izplatība. Piemēram, parastā krupja sugas areāls (ģeogrāfiskās izplatības reģions). (Bufo bufo) stiepjas no Ziemeļāfrikas dienvidos līdz Zviedrijai ziemeļos, kur šis abinieks ir sastopams līdz pat Stokholmai. Un Ziemeļamerikas kontinentā cita veida krupis (Bufo terrestris) atrasts apgabalā no Floridas līdz Hadsona līcim. Vilkam, zebiekstei, ermīnam un daudziem citiem zīdītājiem un putniem, kas dzīvo gan tundrā, gan stepēs un karstajos tuksnešos, ir ne mazāk plašs izplatības areāls.

Ja kādā dabiskajā zonā parādās izolēta teritorija ar īpašu klimatisko režīmu, kas atgādina citas zonas apstākļus (piemēram, ar siltāku mikroklimatu), tad šādu vietu var apdzīvot šai zonai neraksturīgi dzīvnieki. Tā rodas dienvidu faunas "priekšposteņi", kas nobīdīti uz ziemeļiem un atgādina dienvidu sugu "saliņas", kuru temperatūras optimums neatbilst dabiskajai zonai. Šāda termofīlās faunas "sala" tika atrasta Vācijā, Freiburgas apkaimē, Švarcvaldes dienvidrietumu stūrī. Polijā līdzīga "sala" ir Krzyzanowices apkaimē, Nidas ielejā.

Augstas un zemas temperatūras bioloģiskā ietekme ir atšķirīga. Apmēram 55 ° C temperatūrā proteīni šūnu protoplazmā koagulējas un lielākā daļa dzīvnieku mirst. Zema temperatūra neizraisa olbaltumvielu recēšanu, tāpēc daudzi dzīvnieki ir pielāgojušies izturēt zemas temperatūras, ziemas guļas vai dziļā anabiotiskā stāvoklī, pēc kura, iestājoties labvēlīgiem apstākļiem, tie atkal spēj atgriezties aktīvā dzīvē.

Reakcija uz temperatūru būtiski atšķiras tā sauktajiem aukstasiņu un siltasiņu dzīvniekiem.

Aukstasiņu dzīvnieki. Aukstasiņu jeb, kā saka zinātnieki, poikilotermiski, ietilpst lielākā daļa dzīvnieku sugu: visi bezmugurkaulnieki un zemākie mugurkaulnieki, līdz pat rāpuļiem ieskaitot. Aukstasiņu dzīvnieku ķermeņa temperatūra ir tuva vai vienāda ar apkārtējās vides temperatūru un mainās, ņemot vērā pēdējās izmaiņas. Notiek saaukstēšanās - un aukstasiņu dzīvnieka ķermenis kļūst vēsāks.Sasilstot paaugstinās ķermeņa temperatūra. Tuksnešos jauno dievlūdzēju (ģints) maksimālā ķermeņa temperatūra ir tuvu 50 °C Mantis) un sienāži, kas pārvietojas pa smiltīm, kuru temperatūra sasniedza 50,8 °C.

Kukaiņiem, kas ziemo mērenā klimatā (piemēram, Polijā vai Centrāleiropā un Austrumeiropā kopumā), ķermeņa temperatūra (vai kūniņām un olām) ir tuvu 0 °.

Lielākā daļa aukstasiņu dzīvnieku dod priekšroku siltam klimatam, un lielākā daļa no tiem dzīvo tropos. Ja mēs nosacīti sadalītu zemi aukstajā zonā, mērenajā un karstajā, tad posmkāju sugu skaits tajās atbilstu 1:4:18.

Aukstumu un siltumu mīlošās tauriņu sugās no dzimtas Syntomidaešajās jostās ir vēl izteiksmīgākas attiecības - 1:3:63. Šis raksts ir raksturīgs arī skorpioniem, zirnekļiem, simtkājiem un pat rāpuļiem. Tātad Polijā 312 tūkstošu kvadrātkilometru platībā dzīvo astoņas rāpuļu sugas, bet Javas salā, kuras platība ir tikai aptuveni 132 tūkstoši kvadrātkilometru, ir zināmas 122 sugas.

Šo modeli ir viegli saprast. Siltā klimatā aukstasiņu dzīvnieki aktīvi dzīvo visu gadu, savukārt, pārceļoties uz vēsākiem reģioniem, to aktīvās dzīves izpausmes laiku arvien vairāk ierobežo labvēlīgo temperatūru sezonas saīsināšanās un ziemas, pavasara sākums un rudens beigas kļūst par ilgstošas ​​atpūtas periodu (ziemas guļa, diapauze, anabioze).

Metabolisma intensitāte dzīvnieka organismā ir kompleksi atkarīga no apkārtējās vides temperatūras. Tiek uzskatīts, ka, temperatūrai paaugstinoties par 10 °C, bioķīmisko procesu ātrums palielinās 2–3 reizes. Tas, protams, attiecas uz temperatūras izmaiņām normālo rādītāju diapazonā, ko šāda veida dzīvnieki labi panes. Metabolisma ātruma (vielmaiņas) atkarību no apkārtējās vides temperatūras var pētīt eksperimentāli.

Konstatēts, ka miltu vaboles (miltu tārpu) kāpurs pie apkārtējās vides temperatūras 15°C vienā stundā uz vienu kilogramu ķermeņa masas patērē 104 kubikcentimetrus skābekļa, 25°C temperatūrā - 300 kubikcentimetrus, un 32,5 ° C temperatūrā - 520 kubikcentimetri.

Metabolisma procesa paātrināšana saīsina laiku, kurā ķermenis iziet individuālās attīstības stadijas, saīsina ontoģenēzes stadijas ilgumu. Pirms metamorfozes sākuma kāpuriem būs nepieciešams cits laiks atkarībā no temperatūras, kādā tie tika turēti iepriekš.

Miltu vaboles kucēnveida stadijas pārejas ātrums (no mazuļošanās brīža līdz izejai no imago vaboles kūniņas) atkarībā no apkārtējās vides temperatūras ir parādīts tabulā:

Temperatūra grādos C	13,5	17	21	27	33
Laiks stundās	1116	593	320	172	134

No šīs pieredzes var redzēt, ka vides temperatūras paaugstināšanās par aptuveni 20 ° C izraisīja mazuļa stadijas ilguma samazināšanos vairāk nekā 8 reizes, tas ir, attīstība tika ievērojami paātrināta.

Dabiskajos apstākļos mērenā klimata joslā daudzu bezmugurkaulnieku individuālās attīstības temps ir zems, ziema izraisa ilgu dzīvības aktivitātes depresijas periodu, kā rezultātā paaudžu skaits, kas parādās vienā gadā, šeit ir mazs - bieži vien viens vai divi.

Karstā klimatā bezmugurkaulnieku individuālās attīstības ātrums nereti ir lielāks, atsevišķās dabas teritorijās depresijas periodi ir īsāki vai vispār nav, un attiecīgi var izveidoties vairākas, bet dažās sugās pat vairāk nekā desmit paaudzes. gadā.

Lai ilustrētu šo modeli un skaidri iedomāties bezmugurkaulnieku vairošanās potenciālu karstā klimatā, mēs aprēķināsim dažu nosacīti ņemtu, pat izdomātu kukaiņu sugu pēcnācēju lielumu, piemēram, ko pārstāv tikai mātītes, kuras vairojas partenoģenētiski. ir bez vīriešu līdzdalības. Un tādas sugas dabā pastāv!

Attīstoties vislabvēlīgākajos apstākļos, optimālajos, kas atrodas aukstasiņu dzīvniekiem starp tropiem, tie šeit sasniedz savus lielākos izmērus. Tropu simtkāji pirksta biezumā sasniedz 15 un pat 20 centimetrus, savukārt lielākais simtkājis no mērenajiem platuma grādiem Eiropā nepārsniedz 4 centimetrus. Skolopendras no ekvatoriālajām valstīm ir gigantiska izmēra, līdz 27 centimetriem garas, un Dienvidslāvijā to maksimālais garums ir 8-10 centimetri, bet Polijā tās vairs nav sastopamas vispār, tur sastopams tikai kivsjakovs. (Lithobius).

Un tā ir tieša klimatisko apstākļu ietekme. Amerikas, Āfrikas un Āzijas tropisko reģionu aukstasiņu dzīvnieki ir līdzīgi pēc izmēra un izskata, lai gan to sugas dažādos kontinentos parasti atšķiras.

Šeit ir vēl daži tā paša modeļa piemēri. Eiropā sastopamas vairākas skorpionu sugas, taču nevienas šīs sugas īpatņu garums gandrīz nekad nepārsniedz trīs centimetrus. Vairāk skorpionu sugu dzīvo zemos platuma grādos, savukārt absolūtais pārsvars starp tiem ir imperatora skorpionam. (Pandinus imperator) pārklāts ar melnām bruņām un sasniedz 18 centimetrus garumā no čaulas priekšējās malas līdz indīgajai smailei vēdera galā. Tādi "ķeizari" dzīvo Rietumāfrikā.

Tropu tauriņi un vaboles sniedz brīnišķīgus gigantisma piemērus. Pietiek atgādināt Brazīlijas tauriņus, no kuriem daudzu spārnu plētums pārsniedz 20 centimetrus, Hercules vaboli. (Hērakla dinaste) 15 centimetrus garas jeb milzīgas blaktis no ģimenes Belostoma, ārēji mazliet kā ūdens skorpions (nepa) dzīvo mūsu Eiropas ūdenskrātuvēs, bet 10 centimetrus garāks par to. Ne mazāk pārsteidzoša kā Hercules vabole ir Rietumāfrikas goliata vabole. (Goliathus giganteus), lai gan tā garums sasniedz tikai 10 centimetrus. Bet viņam ir briesmīgas ērces, kuru izmērs ir trešdaļa no ķermeņa garuma, un tās ir izveidotas no diviem ragiem: viens uz galvas, bet otrs uz pirmā cefalotoraksa segmenta.

Tropos ir lieli vēderkāji no ģimenes Ahatina, kuru čaumalas ir līdz 17 centimetrus garas un sver vairāk nekā 500 gramus.

Ne mazāk spilgti un bagātīgi piemēri ir starp aukstasinīgajiem. Atcerēsimies krokodilus, kas apdzīvo galvenokārt tropu ūdenstilpnes, milzīgas čūskas - pitonus, boas un anakondas. Tropos bieži sastopamas ļoti lielas indīgas čūskas: piemēram, briļļu čūskas - kobras (Naja)Āzijā vai baisās Āfrikas odzes (Bitis arietans un Bitis gabonica).

Amerikas iguānas ir liela izmēra (ģimene Iguanidae), atgādina mūsu ķirzakas, un uzrauga ķirzakas (ģimene Varanidae), apdzīvo Āfriku un Āzijas karstos reģionus. Daudzu ķirzaku un iguānu sugu ķermeņa garums bieži pārsniedz pusotru metru. Lielākā dzīvā monitoru ķirzaka ir Komodo pūķis. (Varanus komodoensis), kas apdzīvo divas mazas salas Indonēzijā starp Sumbavas un Floresas salām; tie ir īsti trīs metrus gari monstri ar smagu ķermeni un spēcīgām ekstremitātēm.

Siltasiņu dzīvnieki. Tikai putniem un zīdītājiem ir siltas asinis. Sarežģīti fizioloģiskie mehānismi ļauj tiem uzturēt nemainīgu un diezgan augstu ķermeņa temperatūru. Dažādām putnu un zīdītāju sugām ķermeņa temperatūra nav vienāda, bet vienmēr lielākoties ir robežās no 30 ° C līdz 44 ° C. Veselam dzīvniekam temperatūras svārstības parasti nepārsniedz pusgrādi. Izņēmums ir Austrālijas pīļknābis un ehidnas, kuru parastā ķermeņa temperatūra ir zemāka nekā visiem citiem zīdītājiem un ir tikai 3 ° C. Daudzām šiem senajiem zīdītājiem raksturīgajām primitivitātes pazīmēm tiek pievienota zināma ķermeņa temperatūras atkarība no apkārtējās vides temperatūras, kas izpaužas plašākā temperatūras svārstību diapazonā, sasniedzot 4 ° C gan virs, gan zem vidējās normas, un kas padara tos. kas saistīti ar rāpuļiem..

Lai uzturētu augstu un nemainīgu ķermeņa temperatūru, dzīvnieka ķermenis tērē lielu enerģijas daudzumu, kas papildus tiek tērēts termiskajam starojumam. Tāpēc siltasiņu dzīvniekiem ir jābūt intensīvai vielmaiņai un aktīvam dzīvesveidam, tas ir, patērēt daudz barības un ātri to uzņemt, un šos procesus savukārt veicina augstā ķermeņa temperatūra.

Siltasinība ir nenovērtējama dzīvnieku īpašība, kas iegūta organiskās evolūcijas procesā, kas viņiem pavēra plašas mērenu un polāro platuma grādu dzīves telpas un augstus kalnus, kas nav pieejami vairumam aukstasiņu dzīvnieku sugu. Kontinentu polārie nomales, Arktikas salas un pat peldošie ledus gabali kalpo kā aktīvās dzīves arēna putniem un zīdītājiem.

Mērenajās joslās abās Zemes puslodēs šeit valda sniegotas un aukstas ziemas, un šajā dzīvniekiem bargajā sezonā šeit burtiski valda siltasiņu dzīvnieki. Viņi dzīvo aktīvi, un dažas sugas, piemēram, mūsu krustknābji, pat vairojas un spēj pabarot cāļus, savukārt aukstasiņu dzīvnieki pārdzīvo zemas temperatūras periodu, būdami neaktīvā vai pat anabiotiskā stāvoklī. Tāpēc apgabalu ar aukstu klimatu faunas sastāvā putni un zīdītāji sugu skaita ziņā veido salīdzinoši lielāku procentuālo daļu nekā tropos.

Tomēr ziema ir grūts gadalaiks arī siltasiņu dzīvniekiem. Padomājiet par to, jo atšķirība starp dzīvnieka ķermeņa un vides temperatūru pat Centrālajā un Austrumeiropā, piemēram, Polijā, dažkārt var sasniegt 75 ° C. Tas izraisa milzīgus siltuma zudumus dzīvajos organismos un pārvēršas par "būt vai nebūt" problēmu.

Siltasiņu dzīvnieku ķermeņa termoregulācijas mehānismu sistēmā svarīga vieta ir ķermeņa ārējam apvalkam, kam ir siltumizolācijas funkcija. To ir viegli redzēt pašam. Putniem, kas dzīvo aukstos reģionos, zem pārklājošajām spalvām silto, smalko dūnu slānis ir daudz nozīmīgāks nekā dienvidu iemītniekiem. Turklāt mūsu puslodes ziemeļos jūs nesastapsiet putnus ar kailu galvu un kaklu, piemēram, grifu, grifu un kazuārus. Arī zīdītāju kažoks sastāv no diviem slāņiem: aizsargmatiem un biezām dūnām zem tiem. Dūnu blīvums un siltumizolācijas īpašības ir tieši saistītas ar vides un dzīvības īpašībām. Un šeit ir piemērs, ko var redzēt zoodārzā. Paskatieties uz Himalajiem (Helarctos tibetanus) un malajiešu (Helarctos malayanus) lāči. Tās ir radniecīgas sugas. Pēc izskata tie ir līdzīgi. Taču Himalaju lācis izskatās pēc "vilnas kaudzes", jo tas ir auksto augstienes iemītnieks, un malajietim ir gluds, zems, samtains kažoks, kā daudziem tropu dzīvniekiem.

Apmatojuma īpašību atšķirība ir labi izteikta pat vienas sugas ietvaros. Usūrijas tīģerim nākas klīst dziļā sniegā, un visu tā ķermeni klāj gari un pūkaini mati, kas īpaši gari ir uz pakauša un uz krūtīm. Un Bengālijas tīģeris ir apaudzis ar īsiem gludiem matiem, gandrīz pilnībā bez pūkām.

Ir zināms, ka pat kažokādu (piemēram, lapsu un skunku) izmaksas ietekmē apgabals, no kura tās tiek iegūtas: āda ir dārgāka, jo tālāk uz ziemeļiem tā tiek iegūta.

Tikai tropu zonā siltā klimatā dzīvnieki ir klāti ar retu apmatojumu vai pilnīgi bez apmatojuma: nīlzirgi, degunradži, ziloņi un daži bifeļu veidi.

Bergmaņa likums. Zīdītāju apmatojums, īpaši biezs un sulīgs augstos platuma grādos, un putnu apspalvojums un siltās dūnas pasargā dzīvnieka ķermeni no hipotermijas. Tomēr termoregulācijas problēma nav pilnībā atrisināta tikai ar dažādu integumentāro audu adaptāciju palīdzību.

1847. gadā Getingenā tika publicēts vācu zoologa Karla Bergmana pētījums “Par saistību starp dzīvnieku siltuma ekonomiju un to lielumu”. Kārlis Bergmans vērsa uzmanību uz to, ka dzīvnieki – aukstā klimata iemītnieki – pēc izmēra parasti ir lielāki nekā tās pašas sugas īpatņi, kas dzīvo siltākā klimatā. Tas nav nejaušība, bet gan dzīvībai svarīgas pielāgošanās rezultāts, kas balstīts uz vienkāršu matemātisko modeli. Galu galā siltuma zudumi notiek caur ķermeņa virsmu, un jo lielāka šī virsma attiecībā pret ķermeņa tilpumu, jo lielāki ir siltuma zudumi. Un lielākiem organismiem ir salīdzinoši mazāks virsmas laukums uz svara (masas) vienību.

Ja, piemēram, ņemam kubu ar 1 centimetra malu, kas izgatavots no vielas, kuras īpatnējais svars ir 1 g kuba. cm, tad visu sešu seju kopējā virsmas laukums būs 6 kvadrātcentimetri, un tilpums būs 1 kubikcentimetrs, tas ir, 1 grama masa. Aprēķinot kuba virsmu uz masas vienību, mēs iegūstam 6 kvadrātcentimetrus / gramu.

Ja pēc tam ņemat kubu ar 2 centimetru malu, tas ir, divreiz lielāku, tad sešu šķautņu virsma būs 24 kvadrātcentimetri, un tilpums būs 8 kubikcentimetri un attiecīgi masa būs 8 grami. . Aprēķinot virsmas laukumu uz tilpuma vai masas vienību, iegūst 3 kvadrātcentimetrus / gramu. Tātad divreiz lielākam kubam relatīvā virsma izrādījās uz pusi lielāka.

Biologa valodā šis modelis nozīmē, ka divreiz lielāks dzīvnieks izdala uz pusi mazāk siltuma uz ķermeņa masas vienību (protams, ja citas lietas ir vienādas). Tāpēc lielāks dzīvnieks, kas izdala salīdzinoši mazāk siltuma uz svara vienību, var patērēt salīdzinoši mazāk barības nekā mazs dzīvnieks. Tas nozīmē, ka ar ierobežotu barības daudzumu lielāks dzīvnieks izdzīvo vieglāk nekā mazs.

Šis modelis ir Bergmana zooģeogrāfiskā likuma būtība. Piemēri, kas to apstiprina, ir daudz visās pasaules daļās. Tā, piemēram, mežacūkām no Dienvidspānijas vidējais galvaskausa garums ir 32 centimetri, Polijā - aptuveni 41 centimetrs, Baltkrievijā - 46, bet Sibīrijā ir milzīgas cūkas, kuru galvaskausa garums ir 56 centimetri. Dzīvnieku izmēru maiņa atbilstoši Bergmana likumam novērojama zaķiem, stirnām, lapsām, vilkiem, lāčiem un citām zīdītāju sugām. Eiropas plašumos šie dzīvnieki kļūst mazāki dienvidrietumu virzienā un, gluži pretēji, palielinās ziemeļu un austrumu virzienā tajos apgabalos, kur ziemas ir bargākas.

Arī putnu ģeogrāfiskās izmēra izmaiņas notiek pēc Bergmaņa likuma principiem. Piemēram, ragainie cīruļi (Eremophylla alpestris), Ziemeļamerikā dzīvojošie skaidri parāda šo modeli, ko var spriest pēc spārnu garuma izmaiņām: Hadsona līča krastiem cīruļiem spārnu garums ir 111 centimetri, putniem no Nevadas 102 centimetri un Santabarbaras salā pie krasta. Kalifornijas , - tikai 97 centimetri. Dzīvnieku pasugas no aukstiem reģioniem parasti pārsniedz dzīvnieku pasugas no zemākiem platuma grādiem ar siltāku klimatu. Piemēram, Eiropas zilā jūrasvele (Alcedo atthis ispida), skaists putns, kas plaši izplatīts pa mazajām upēm, bet ne visur ir daudz, izrādās lielākais putns salīdzinājumā ar citām šīs karaliskās zivs pasugām: Alcedo atthis pallida- gaiši zils ķēniņš, kas apdzīvo Sīriju un Palestīnu un Bengāliju Alcedo atthis bengalensis- mazākais no Indijā un Indonēzijā dzīvojošajiem zilajiem ķēniņiem. Tāpat Eiropas rudzupuķu pasuga (Oriolus oriolus oriolus) ievērojami lielāks nekā austrumu sēklis (Oriolus oriolus kundoo) no Afganistānas un Indijas centrālajiem reģioniem.

Zemes dienvidu puslodē, gluži pretēji, dzīvnieku lieluma palielināšanās notiek virzienā uz Dienvidpolu, tas ir, arī saskaņā ar Bergmaņa likuma principu: vēsākā klimatā dzīvnieku izmēri palielinās. Un šeit ir piemērs no dienvidu puslodes. Galapagu salās, tropu zonā, dzīvo mazs pingvīns - spheniscus mendiculus 49 centimetrus garš, uz dienvidiem, no Tristanas da Kunjas salām līdz Ugunszemei, tas ir, mērenā okeāna klimatā, dzīvo lielāks pingvīns - Eudyptes cristatus, kuru ķermeņa garums sasniedz 65 centimetrus. Tālāk uz dienvidiem, līdz 60 ° dienvidu platuma grādiem, pingvīns ir izplatīts. pygoscelis raria, sasniedzot 75-80 centimetrus. Kontinentālās Antarktīdas piekrastē dzīvo milzīgs imperatorpingvīns - Aptenodytes forsteri augstums 120 centimetri un vairāk.

Ja divās relatīvi tuvu esošās teritorijās ir līdzīga fauna, bet atšķiras vidējā temperatūra, tas ir, viena no tām ir aukstāka, tad tieši uz tās būs lielāks gan zīdītāju, gan putnu vidējais izmērs. Un šeit ir šādu faunas pāru piemēri. Austrālijas dienvidu krastā gada vidējā temperatūra ir 16 ° C, bet Tasmānijas piekrastē - 11 ° C. Un tas jau ir pietiekami, lai visi Tasmānijas pīļknābi, ehidnas un ķenguri būtu lielāki par Austrālijas. Līdzīgu modeli var redzēt Jaunzēlandē. Jaunzēlandes ziemeļu sala ir siltāka nekā Dienvidu sala. Gada vidējā temperatūra ziemeļos ir 16,6 °C, bet dienvidos 10,4 °C. Un attiecīgi papagaiļi un kivi ir lielāki Dienvidu salā, nevis ziemeļos.

No Bergmana atklātā noteikuma ir izņēmumi, kurus var saprast un izskaidrot katrā konkrētajā gadījumā. No vienas puses, tie ir gājputni, kurus, pat ja tie ligzdo ziemeļos, ziemeļu puslodē, arktiskais aukstums joprojām nav skāris, jo tie ātri pabeidz vairošanās sezonu un pārceļas uz siltāku klimatu. Migrējot, viņi vienmēr atrodas vairāk vai mazāk labvēlīgos apstākļos.

Cits piemērs ir mazie zīdītāji: straumes, peles, ķirbji, kas lielāko daļu laika pavada specifiskajā savu dobju mikroklimatā, kas ir vairāk vai mazāk stabils un bieži vien maigāks par apkārtnes klimatu. Aktīvi ziemā zem sniega kārtas, tie ievērojami atšķiras no tiem, kādi valda sniegotā līdzenumā, jo sniegam ir lieliska siltumizolācijas iedarbība. Un Aļaskas centrā tika pētīts temperatūras sadalījums dažādos augstumos un zem sniega. Sniega sega bija salīdzinoši plāna – 60 centimetri. Bija bargs sals. Termometra stabiņš rādīja -50 °C, un zem sniega kārtas uz augsnes virsmas sals nesasniedza pat -7 °C. Un šādos apstākļos pelēkie spieķi (ģints mucrotus) dzīvoja aktīvi un brīvi pārvietojās savās sniegotajās ejās, lai gan viņu kažoks ir plāns, un viņu pēdas uz ķepām vispār nav klātas ar vilnu. Tajā pašā laikā karibu bija grūti pārdzīvot šīs smagas saaukstēšanās slimības. Tādējādi var teikt, ka šīs divas zīdītāju sugas, atrodoties vienā ģeogrāfiskā punktā, pastāvēja pilnīgi atšķirīgos klimatiskajos apstākļos, it kā to dzīvotnes vienu no otras atdalītu desmitiem vai simtiem jūdžu.

Laboratoriskie eksperimenti arī apstiprina K. Bergmana atzīmēto modeli. Baltās peles, kas no agras bērnības tika turētas zemā temperatūrā tikai +6 ° C, izauga daudz lielākas nekā tās, kas tajā pašā laika periodā bija vidējās normālās vides temperatūras apstākļos +26 ° C. Tas pats eksperiments tika veikts ar ne mazākiem panākumiem ar cāļiem. Un kopš tā laika vistu "aukstās izglītības" metode ir plaši izmantota putnkopībā, lai palielinātu gaļas produktu rūpniecisko ražu.

Alena likums. Dzīvniekiem - Zemes auksto reģionu iemītniekiem, ķermeņa virsmu ieteicams samazināt attiecībā pret tā masu. Tas tiek panākts divos veidos: palielinot kopējo ķermeņa izmēru un samazinot visu redzamo orgānu un ķermeņa daļu izmērus: ausis, purns, kājas, aste. Polārajiem dzīvniekiem ir īsākas ausis, astes, purni nekā dzīvniekiem, kas apdzīvo apgabalus ar mērenu un īpaši karstu klimatu. Pat ķepas un kakli polārajiem dzīvniekiem ir īsāki un plānāki. Šo parādību sauc par Alena likumu.

Visizplatītākais Alena likuma piemērs ir arktiskās lapsas salīdzinājums (Alopex lagopus) ar īsām ausīm un purnu, mazizmēra, ar mazu asti un mūsu rudo lapsu (Vulpes vulpes) garāks un graciozāks. Tāpat arī baltajam zaķim (Lepus timidus), dzīvojot ziemeļos, ausis ir īsākas nekā brūnajam zaķim (Lepus europaeus), plaši izplatīta uz dienvidiem. Ir vērts salīdzināt ziemeļbriežu ar staltbriežu, lai pārliecinātos, ka pirmajam ir īsākas ausis un īsākas kājas.

Alena noteikums tiek apstiprināts arī laboratorijā, kur pelēm, kas tiek turētas aukstos apstākļos, ir īsākas ausis un pēdas, savukārt tām, kas audzētas paaugstinātā temperatūrā, ir garākas nekā parasti. Arī cāļu kāju garums eksperimentā izrādījās atkarīgs no apkārtējās vides temperatūras.

No Alena likuma loģiski izriet secinājums, ka dzīvniekam ar īpaši lielu relatīvo ķermeņa virsmu jādzīvo tikai zemos platuma grādos, tropos un subtropos. Garausu feneka lapsas dzīvo karstā klimatā. Āfrikas savannās mīt garkājainā žirafe, kas ir ne mazāk slavena ar savu pārmērīgi garo kaklu, un mazā, graciozā antilope gerenuk. (Lithocranium walleri).

Tas pats modelis ir skaidri redzams sikspārņu piemērā. Lidojošie suņi jeb lidojošas lapsas, kas pieder lielo augļu ēdāju sikspārņu apakškārtai (Megachiroptera), ir milzīga spārnu virsma, un tie ir izplatīti tikai tropu zonā. Mazāku augļu ēdāju sikspārņu apakškārta, mikrohiroptera, sastāv no 16 ģimenēm. 13 ģimeņu pārstāvji dzīvo tropu un subtropu zonās, un tikai sikspārņi no atlikušajām trim ģimenēm varēja apmesties mērenā platuma grādos. Pakavsikspārņi ir visizplatītākie Centrāleiropā. (Rhinolophidae) un ādas jakas (Vespertilionidae).

Minimālais noteikums. Pagājušā gadsimta piecdesmitajos gados vācu ķīmiķis Justs Lībigs sāka interesēties par augu dzīvi, mēslojumu un lika pamatus lauksaimniecības ķīmijas zinātnei. Vienlaikus viņš formulēja likumu, saskaņā ar kuru auga attīstību ierobežojošais faktors ir elements, kura ir minimums, tas ir, tāds, kura augam var pietrūkt. Piemēram, ja augam tiek dots dzīvībai nepieciešamais un vēl vairāk slāpekļa, fosfora, dzelzs un visu citu nepieciešamo elementu, bet tajā pašā laikā vienam elementam kālijam tiek dots mazāk par nepieciešamo normu, tad augs izaugs. panīkuši un mazizmēra. Tā augšanu ierobežos kālija trūkums.

Lībiga minimālais noteikums vienlīdz attiecas uz augiem un dzīvniekiem. Ja dzīvniekam vai cilvēkam dos barību bez C vitamīna, viņš saslims ar skorbutu, pat ja ēdiens ir bagātīgs, izsmalcināts un garšīgs. Ķermeņa stāvoklis šajā gadījumā nosaka arī faktoru, kas ir minimāls vai vispār nav, kā mūsu piemērā minētais C vitamīns, nevis faktorus, kas ir pārspīlēti. Ja žurka tiek turēta uz bezproteīnu diētu, tad tā slikti augs, paliks maza un trausla un drīz nomirs, neskatoties uz to, ka tai tiks dots daudz ogļhidrātu, tauku, vitamīnu un mikroelementu.

Minimālais noteikums ir pakļauts ne tikai augu un dzīvnieku organismiem, bet arī dzīvnieku grupām, populācijām, sugām un biocenozēm. Jebkurš no vides faktoriem var ierobežot populācijas attīstību vai jebkādas biocenotiskas attiecības, ja tas ir minimāls.

Zinot šo noteikumu, varat to efektīvi pielietot medībās un mežsaimniecībā.

Pelēko irbju skaitu galvenokārt ierobežo barības trūkums ziemā un plēsēju ietekme uz tām. Tāpēc, lai palielinātu irbeņu skaitu medību ekonomikā, nepieciešams ne tik daudz ierobežot to izšaušanu un ievest vairākus desmitus citur noķerto īpatņu, bet gan organizēt putnu barošanu ziemā un veidot stādījumus, kas ietver blīvus ķekarus. krūmi, kuros irbes varētu paslēpties no plēsējiem.

Kas attiecas uz mazajiem kukaiņēdājiem putniem, tie galvenokārt tiek nodrošināti ar barību dabiskos apstākļos. To skaitu ierobežojošs faktors bieži vien ir ligzdas veidošanai piemērotu vietu trūkums. Tāpēc, izmantojot mākslīgās ligzdošanas vietas (iedobes un putnu mājas) un iestādot mākslīgos stādījumus, jūs varat ātri palielināt noderīgo dziedātājputnu skaitu.

<<< Назад

Uz priekšu >>>

Zinātnieki saka, ka ziemeļos dzīvojošie zālēdāji ir lielāki nekā viņu dienvidu līdzinieki, jo ziemeļu zāle ir barojošāka. Eksperimentāli tika apstiprināts negaidīts Bergmana valdīšanas skaidrojums.

Karls Georgs Lūkass Kristians Bergmans - vācu biologs, fiziologs un anatoms, jau sen nodarbojas ar salīdzinošo anatomiju. Bet tieši ekoģeogrāfiskā modeļa apraksts viņam atnesa slavu, kas vēlāk tika nosaukts viņa vārdā. Slavenā frāze no Bergmana 1847. gada grāmatas “Par saistību starp siltuma ekonomiju dzīvniekiem un to lielumu” ir: un precīzi atbilst to masai.

Kā darbojas Bergmana likums?

Daudzi zinātnieki patiešām apstiprina, ka šāds modelis pastāv. Tiesa, jautājums "kāpēc" ilgu laiku palika bez atbildes. Tagad zinātnieki šo likumsakarību skaidro ar siltasiņu dzīvnieku termoregulācijas īpatnībām. Fakts ir tāds, ka siltuma ražošana ir proporcionāla ķermeņa tilpumam, un siltuma pārnese ir proporcionāla tā virsmas laukumam. Attiecīgi lieliem dzīvniekiem virsmas laukuma attiecība pret tilpumu ir mazāka. Tāpēc aukstajos ziemeļu platuma grādos ir izdevīgāk būt lielam, lai saražotu vairāk siltuma un dotu to mazāk, un dienvidu platuma grādos otrādi.

Dr. Chuan-Kai Ho no Hjūstonas universitātes kopā ar saviem kolēģiem ierosināja pilnīgi jaunu un negaidītu Bergmaņa valdīšanas skaidrojumu, kas tomēr zinātnieku vidū neapšaubāmi radīs daudz vairāk jautājumu. Dr Ho, tomēr neizslēdzot tradicionālo skaidrojumu, norādīja, ka dzīvnieku ķermeņa izmērs lielā mērā ir atkarīgs no tā, kādu barību tie ēd. Saskaņā ar doktora Ho hipotēzi ziemeļu platuma grādu veģetācijai ir lielāka uzturvērtība, tāpēc zālēdājiem, kas ēd šos augus, ir lielāks ķermeņa izmērs.

Ziemeļu augi ir barojošāki

Zinātnieki nolēma eksperimentāli pārbaudīt doktora Ho hipotēzi. Pārbaudāmie paraugi bija plaši izplatīti kukaiņi. Prokelizija no krūšu kurvja apakškārtas ( Archaeorrhyncha) un gliemene Aplysia ( Aplysia) (jūras zaķis).Pēc zinātnieku domām, lai gan šīs sugas ir aukstasinīgas, Bergmana likums darbojas arī uz to piemēra - lielākie īpatņi sastopami vairāk ziemeļu platuma grādos, bet mazākie dienvidu platuma grādos.

Kukaiņus un mīkstmiešus audzēja laboratorijā un baroja tikai ar augiem Spartina anglica. Zinātnieki paši savāca augus dažādos Ziemeļamerikas platuma grādos (tundras un mežu zonās). Pēc noteikta laika, kad mīkstmieši un kukaiņi sasniedza briedumu, doktors Ho izmērīja viņu ķermeņa izmērus. Pēc darba autoru domām, kukaiņu, kas saņēmuši tundrā audzēto zāli, izrādījās par 8% vairāk nekā to radinieku, kas barojās ar zāli no mērenās joslas. Kas attiecas uz mīkstmiešiem, tad ar ziemeļu garšaugiem baroto īpatņu izmērs izrādījās pat par 27% lielāks. Vienīgais izskaidrojums tam ir dažādos apstākļos augošu garšaugu atšķirīgā uzturvērtība, saka Dr Ho.

"Mēs neuzskatām, ka tas ir vienīgais iespējamais Bergmaņa valdīšanas izskaidrojums. Bet mūsu pētījums parāda, ka, lai izskaidrotu tā darbības mehānismu, nepietiek tikai ar fizioloģisko reakciju raksturlielumiem uz dažādām apkārtējās vides temperatūrām. Svarīgi ir arī ņemt vērā dzīvnieku ekoloģiskās attiecības ar vidi,” saka Dr Ho.

Kāpēc augi, kas aug augstos platuma grādos, ir barojošāki, zinātniekiem joprojām ir grūti atbildēt, un viņi izdara tikai pieņēmumus. Viens no pētījuma autoriem, doktors Stīvens Penings, savā iepriekšējā darbā parādīja, ka ziemeļu platuma grādos augi ir mazāk uzņēmīgi pret kukaiņu uzbrukumiem. Iespējams, tāpēc, pēc darba autoru domām, dienvidu augi vairāk enerģijas tērē ķīmiskai aizsardzībai pret kukaiņiem, un to zemākā uzturvērtība ir arī sava veida aizsargmehānisms pret rijīgajiem kukaiņiem.

Dr Ho rakstu "Is Diet Quality an Overloted Mechanism for Bergman's Rule" var atrast The American Naturalist februāra numurā.

roņveidīgie- ļoti īpaši un interesanti dzīvnieki, kas var dzīvot gan uz sauszemes, gan ūdenī. Viņu ķepas ir pārvērtušās par pleznām, tāpēc šos jūras dzīvniekus sauc par roņveidīgajiem. Viņi ēd zivis, kalmārus un vēžveidīgos.

Kā kažokādas roņi atšķiras no roņiem?

Kažokādu roņi un roņi ir tuvi radinieki un ļoti līdzīgi. Bet roņiem ir ausis, bet roņiem nav. Turklāt kažokādas roņi ļoti veikli lec uz pleznām, un roņi rāpo pa vēderu.

roņi

Roņi (Odobenidae)- brīnišķīgi mednieki. Viņiem ir labi attīstīta redze, jo lielākoties viņi atrodas zem ūdens, kur apgaismojums ir ļoti slikts. Šie dzīvnieki spēj atrast barību pat tumsā. Roņkāju ķermeni, izņemot galvu, klāj 10 cm biezs tauku slānis, bet dažiem - pat vairāk. Roņkājiem - treknākais piens starp visiem zīdītājiem. Roņi zivis nekošļā nemaz, bet norij veselu. Ja zivs ir ļoti liela, tad roņveidīgie to saplēš gabalos. Blīves iztur temperatūru līdz -80C°.

Kāpēc roņiem ir vajadzīgas pleznas?

Ja uz ādas ir blusas, kažokādas ronis niez ar aizmugurējām pleznām, bet ronis ar priekšējām pleznām. Ūdenī kažokādas ronis airē galvenokārt ar priekšējām pleznām, bet parastais ronis izmanto aizmugurējās pleznas.

jūras zaķis

foto: Māra Hoskuldsona

Bārdainais ronis (Erignathus barbatus) ir visizplatītākais roņveidīgo ronis. Viņa ūsas ir biezas un cirtainas. Taču ūdenī tie kļūst taisni un ļoti gari un palīdz roņiem atrast barību jūras gultnē.

jūras ziloņi

foto Džims Freizijs

Ziloņu roņi (Mirounga)− milži no roņu dzimtas. To garums ir aptuveni 6 m, un to svars ir vairāk nekā 3 tonnas. Šie dzīvnieki tā nosaukti ne tikai to lieluma, bet arī stumbram līdzīgā deguna dēļ, kas karājas ziloņu roņu purna galā. Ziloņi kā iebiedēšanas līdzekli izmanto savu garo stumbru, kura garums ir līdz 80 cm. Briesmu laikā tēviņš paceļ stumbru uz augšu un viņa draudīgā rēkoņa izplatās pāri jūrai. Jūras milzis uz sauszemes ir ļoti neveikls, taču labi peld un ienirst dziļi. Viņš spēj ienirt pēc pārtikas līdz 1400 metru dziļumam.

grunda ronis

foto Stīvs Arēna

Grundas roņa (Pagophilus groenlandicus) nagi ir uzticama aizsardzība pret ienaidniekiem. Tie ir ļoti asi. Brūces, ko šis dzīvnieks rada, ilgstoši nedzīst.

Valzirgs

foto Allans Hopkinss

Valzirgi (Odobenus rosmarus) atrodami pasaules arktiskajos reģionos. Mūsdienās ir trīs pasugas. Klusā okeāna valzirgus(Odobenus roasmarus divergens) dzīvo galvenokārt Beringa jūrā. Siltajos vasaras mēnešos viņi var ceļot līdz pat Bofortas jūrai un Austrumsibīrijas jūrai. Atlantijas valzirgus(Odobenus rosmarus rosmarus) sastopami Atlantijas okeāna austrumu un rietumu daļā. Laptevu valzirgus(Odobenus rosmarus laptev) sastopami Laptevu jūrā. Valzirgi apdzīvo Arktikas apgabalus, kurus galvenokārt veido ledus. Valzirgi dod priekšroku sekla ūdens apgabaliem, lai tie varētu viegli piekļūt barībai. Šis lēni kustīgais jūras zīdītājs lielāko daļu laika pavada ūdenī vai ap to.

Valzirgs ir viens no lielākajiem roņveidīgajiem. Šis dzīvnieks ir pazīstams ar saviem masīvajiem ilkņiem, kas patiesībā ir tikai palielināti zobi. Šie ilkņi var izgriezt 20 cm ledu. Tie var izaugt līdz 90 cm, bet vidējais izmērs ir aptuveni 50 cm.Tīļi ir lielāki par mātītēm, sver līdz 1200-1500 kg, bet mātītes no 600 līdz 850 kg.

Jūras leopards

foto V Maxi Rocchi

Jūras leopards (Hydurga leptonyx)- asinskārīgākajam plēsējam roņveidīgo vidū ir visniknākā un briesmīgākā roņa reputācija, jo tas barojas ne tikai ar lielajām zivīm un pingvīniem, bet arī uzbrūk citiem roņiem.

zīmogs ar kapuci

Vīrietis ronis ar kapuci (Cystophora cristata) uz galvas ir milzīgs ādas maiss. Viņš prot uzpūst savu cekulaino maisu tik ļoti, ka dažreiz pat dzīvnieka galva aiz tā nav redzama.

Roņi

Atrasts okeānos astoņas dažādas kažokādu roņu sugas (Arctocephalinae). Tikai viena no šīm kažokādu roņu sugām ir sastopama ziemeļu puslodē, bet pārējās septiņas ir sastopamas dienvidu puslodē. Lielāko daļu laika viņi pavada peldoties atklātā okeānā un meklējot pārtiku. Kažokādu roņi barojas ar zivīm un planktonu, bet mēdz arī medī kalmārus un zušus. Bieži vien šos roņveidīgos medī lieli ūdens dzīvnieki, piemēram, haizivis, zobenvaļi, jūras lauvas un dažreiz pieauguši leoparda roņi.

Ja atrodat kļūdu, lūdzu, iezīmējiet teksta daļu un noklikšķiniet uz Ctrl+Enter.