reguła Bergmanna
Reguła Bergmanna — jest jedną z pięciu reguł ekogeograficznych, sformułowanych przez badaczy na podstawie analiz badawczych prowadzanych od XIX stulecia, dotyczących zależności, jakie zachodzą pomiędzy fizjonomią zwierząt a czynnikami środowiskowymi klimatu, w którym żyją (głównie temperaturą). Reguła Bergmanna ujrzała światło dziennie w 1847 roku.
Christian Bergmann, niemiecki biolog, przedstawił tezę jakoby zwierzęta stałocieplne (ptaki i ssaki), zaliczające się do jednego gatunku lub blisko ze sobą spokrewnione, przybierały inne kształty i rozmiary w zależności od klimatu, w którym występują. Przykładowo, niedźwiedzie zamieszkujące tereny Europy są większe i bardziej masywne, niż niedźwiedzie malajskie (biruangi malajskie), uznane za najmniejsze z rodziny niedźwiedziowatych. Biruangi malajskie występują w lasach deszczowych Azji. Można je spotkać zarówno we wschodnich Himalajach, jak i na Borneo czy w Malezji. Dorosłe osobniki wielkością zbliżają się co najwyżej do dużych psów i ważą od 35 do 60 kg. Tymczasem inne gatunki niedźwiedzi, na przykład brunatne lub polarne, są uznawane za jedne z największych drapieżnych ssaków lądowych, a ich waga może dochodzić nawet do 800 kg. Z czego wynikają te różnice?
Zdaniem Bergmanna, różnice te wynikają ze zgoła innych warunków klimatycznych, panujących w różnych miejscach egzystowania przedstawicieli tego samego gatunku. Tam, gdzie panuje ciepły klimat i temperatura utrzymuje się stale na wysokim poziomie, osobniki są mniejsze. W klimatach chłodniejszych cechują je zaś większa masa i powierzchnia ciała. Jest to odpowiedź ewolucyjna gatunku na konieczność dostosowania termoregulacji organizmu do czynników środowiskowych. W odmiennych warunkach straty ciepła przy identycznej powierzchni ciała mogłyby być niekorzystne dla osobników.
Reguła Bergmanna opiera się na zasadzie, że ubytek ciepła zachodzi głównie przez powierzchnię ciała. Kluczowymi zmiennymi w jego teorii są, oprócz powierzchni, także objętość, masa oraz kształt ciała zwierzęcia. Im większe ciało, tym mniejszy jest stosunek jego powierzchni do objętości, więc strata temperatury ulega ograniczeniu.
W obszarach ciepłych, na przykład w tropikalnych lasach deszczowych, zwierzęta są mniejsze, co sprawia, że odparowuje z nich więcej wody – pozbywają się ciepła szybciej i w większym stopniu. Z kolei duże osobniki z obszarów chłodnych wyróżniają się mniejszym stosunkiem powierzchni ciała do jego objętości, dzięki czemu tracą mniej ciepła.
Inny przykład, odpowiadający regule Bergmanna dotyczy lisa. Lisy polarne są większe i posiadają większą masę ciała, niż żyjące na pustyniach fenki. Ta sama zależność występuje w rodzinie krukowatych. Afrykański kruk srokaty jest mniejszy od powszechnego w Europie kruka zwyczajnego – pod względem gabarytów przypomina raczej wronę.
Pozostałe reguły ekogeograficzne:
- reguła Allena – głosi, że przydatki ciała zwierząt stałocieplnych, takie jak kończyny, uszy i ogon, są dłuższe u gatunków zamieszkujących klimaty ciepłe, niż u spokrewnionych z nimi gatunków z klimatów chłodnych.
- reguła Glogera – osobniki żyjące w obszarach suchych i zimnych są mniej ubarwione, niż ich krewniacy z terenów ciepłych i wilgotnych.
- reguła Jordana – dotyczy wielkości ryb i ilości posiadanych przez nie kręgów – w wodach zimnych okazy są większe i mają więcej kręgów, niż te, które żyją w wodach ciepłych.
- reguła Merriama – mówi o tym, że ilość ciepła na północy oraz maksymalna temperatura panująca na południu są czynnikami ograniczającymi rozmieszczenie gatunków.
Wszystkie reguły ekogeograficzne uważa się obecnie za dość przestarzałe i zbyt uogólniające. Ich autorzy, w tym Bergmann, nie wzięli ponadto pod uwagę wielu faktów, które zdają się nijak nie potwierdzać ich teorii. Przykładowo, są zwierzęta, których wielkość jest bardzo zróżnicowana, chociaż zajmują ten sam obszar geograficzny (jak pingwiny). Z kolei karibu – gatunek z rodziny jeleniowatych – choć zamieszkuje arktyczną tundrę i lasotundrę jest mniejszy od krewniaków, występujących na południu.