Правило Бергмана

Иллюстрация правила Бергмана (на примере человека)^[1]

Правило Бергмана — экогеографическое правило, сформулированное в 1847 г немецким биологом Карлом Бергманом. Правило гласит, что среди сходных форм гомойотермных (теплокровных) животных наиболее крупными являются те, которые живут в условиях более холодного климата — в высоких широтах или в горах. Если существуют близкие виды (например, виды одного рода), которые существенно не отличаются по характеру питания и образу жизни, то более крупные виды также встречаются в условиях более сурового (холодного) климата^[2].

Правило основано на предположении, что общая теплопродукция у эндотермных видов зависит от объема тела, а скорость теплоотдачи — от площади его поверхности. При увеличении размеров организмов объем тела растет быстрее, чем его поверхность. Экспериментально это правило впервые было проверено на собаках разного размера. Оказалось, что теплопродукция у мелких собак выше на единицу массы, но независимо от размера она остается практически постоянной на единицу площади поверхности ^[3].

Правило Бергмана действительно нередко выполняется как в пределах одного вида, так и среди близких видов. Например, амурская форма тигра с Дальнего Востока крупнее суматранской из Индонезии. Северные подвиды волка в среднем крупнее южных. Среди близкий видов рода медведь наиболее крупные обитают в северных широтах (белый медведь, бурые медведи с о. Кодьяк), а наиболее мелкие виды (например, очковый медведь) — в районах с теплым климатом.

В то же время это правило нередко подвергалось критике; отмечалось, что оно не может иметь общего характера, так как на размеры млекопитающих и птиц влияют многие другие факторы, кроме температуры ^[4]. Кроме того, адаптации к суровому климату на популяционном и видовом уровне часто происходят не за счет изменений размеров тела, а за счет изменений размеров внутренних органов (увеличение размера сердца и легких) или за счет биохимических адаптаций ^[5]. С учетом этой критики необходимо подчеркнуть, что правило Бергмана носит статистический характер и проявляет свое действие отчетливо при прочих равных условиях.

Действительно, из этого правила известно много исключений. Так, наиболее мелкая раса шерстистого мамонта известна с заполярного острова Врангеля; многие лесные подвиды волка крупнее тундровых (например, исчезнувший подвид с полуострова Кенай; предполагается, что крупные размеры могли давать этим волкам преимущество при охоте на крупных лосей, населяющих полуостров). В приведенных примерах сравниваемые формы отличаются по образу жизни (островные и континентальные популяции; тундровый подвид, питающийся более мелкой добычей и лесной, питающийся более крупной).

В отношении человека правило в определенной степени применимо (например, племена пигмеев, видимо, неоднократно и независимо появлялись в разных районах с тропическим климатом); однако из-за различий в местных диетах и обычаях, миграции и дрейфа генов между популяциями накладываются ограничения на применимость этого правила.

Примечания

1. ↑ Roberts D. Body weight, race and climate // Amer. J. Phys. Anthropol. 1953. Vol. 11. P. 533–558.
2. ↑ Bergmann, Carl (1847). «Über die Verhältnisse der Wärmeökonomie der Thiere zu ihrer Grösse». Göttinger Studien 3 (1)..
3. ↑ Шмидт-Нильсен К. Размеры животных: почему они так важны. М., Мир, 1987, с.87–88
4. ↑ Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд К. Особи, популяции и сообщества (в 2-х т.). М., Мир, 1989, т. 1, с. 91.
5. ↑ Шварц С.С. Экологические закономерности эволюции. М., Наука, 1980

См. также

• Правило Алена
• Правило Гамильтона
• Правило Глогера

Литература

• Roberts D.F. Climate and Human Variability. — 2nd. — Menlo Park, CA: Cummings, 1978.
• Ruff C.B. (1994). «Morphological adaptation to climate in modern and fossil hominids». Yearbook of Physical Anthropology 37. DOI:10.1002/ajpa.1330370605.
• Schreider E. (1950). «Geographical distribution of the body-weight/body-surface ratio». Nature 165 (4190). DOI:10.1038/165286b0. PMID 15410342. Bibcode: 1950Natur.165..286S.