Экогеографические правила и их значения

Экогеографические правила и их значения. ЭКОГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ПРАВИЛА - это закономерности изменчивости организмов (размеров, пигментации и т. п.), связанные с условиями (географическими) среды. Правило Бергмана Правило. Животные, обитающие в областях с преобладающими низкими температурами, имеют, как правило, более крупные размеры тела по сравнению с обитателями более теплых зон и областей.

Условия, при которых соблюдается. - Животные гомойотермные. - Сравниваются близкородственные виды (или подвиды одного вида). Суть правила. У эндотермных животных общая теплопродукция зависит от объема тела, а скорость теплоотдачи — от площади его поверхности. При увеличении размеров организмов объем тела растет быстрее, чем его поверхность.

По этой причине виды, живущие в холодных регионах (например, белые медведи и киты), имеют, как правило, крупные размеры, тогда как обитатели жарких стран (например, многие насекомоядные млекопитающие) обычно меньше по размерам. Это явление, известное как правило Бергмана, наблюдается и в пределах одного вида: например амурская форма тигра с Дальнего Востока крупнее суматранской из Индонезии. Конечно, и в приполярных областях водятся мелкие животные, а в тропиках — настоящие гиганты, но в этих случаях у них наблюдаются дополнительные приспособления для сохранения или рассеивания тепла. Например, мелкие млекопитающие умеренных или приполярных зон отличаются колоссальным аппетитом, позволяющим им поддерживать высокую интенсивность метаболизма.

У них короткие выступающие части тела (уши, конечности), что уменьшает теплоотдачу, а зимой они вынуждены впадать в спячку. Крупные млекопитающие жарких стран, такие как слоны и бегемоты, сталкиваются с противоположными проблемами. Слонам помогают очень большие уши, обильно снабжаемые кровью. Постоянно шевеля ушами, слон увеличивает теплоотдачу путем излучения и конвекции.

Бегемоты лишены потовых желез, и они используют такую же поведенческую стратегию, как крокодилы, — перемещаются то на сушу, то в воду, чтобы уменьшить влияние колебаний температуры. В отношении человека правило в определенной степени применимо, однако из-за различий в местных диетах и обычаях, миграции и дрейфа генов между популяциями накладываются ограничения на применимость этого правила.

Правило Аллена Правило. Животные, обитающие в областях с преобладающими низкими температурами, имеют, как правило, более короткие выступающие части тела (уши, лапы, хвост, нос) по сравнению с обитателями более теплых зон и областей. Условия, при которых соблюдается. - Животные гомойотермные. - Сравниваются близкородственные виды (или подвиды одного вида). Примечание Суть правила. Большинство закономерностей, наблюдаемых в мире растений и животных, прямо следуют из теории эволюции, и правило Аллена — не исключение.

Теплокровные животные, как и человек, имеют внутренний механизм, поддерживающий температуру тела на постоянном уровне. По сути, эти животные преобразуют энергию пищи в тепло для поддержания постоянной температуры своего тела. Тепло переносится из внутренних органов теплокровных животных к более прохладной поверхности тела, откуда рассеивается в окружающую среду. Это потерянное тепло животному нужно снова выработать в процессе обмена веществ (метаболизма), а значит, в его же интересах, чтобы потери тепла были минимальными.

Поэтому полярные животные имеют толстый слой меха или подкожного жира для теплоизоляции и уменьшения выноса тепла на поверхность. Ясно, что чем меньше площадь поверхности, соприкасающейся с внешней средой, тем меньше тепла будет улетучиваться при данной температуре окружающей среды. Возьмем в качестве наглядного примера относительные пропорции конечностей овцебыка и жирафа (овцебык приспособлен к холодному климату, а жираф — к жаркому). Короткие ноги овцебыка в условиях холодного климата — эволюционное приспособление: уменьшается поверхность, с которой уходит тепло.

Правило Аллена иллюстрирует известные законы физики. Вырабатываемое внутри теплокровных животных тепло переходит в окружающую среду, где температура ниже, а оттуда оно улетучивается путем излучения или конвекции. Количество вырабатываемого тепла зависит от объема животного, а количество тепла, уходящего в окружающую среду, зависит от площади поверхности животного.

Поэтому чем компактнее животное — или, выражаясь научно, чем меньше отношение поверхности к объему, — тем меньше будут потери тепла и тем больше тепла сохранится. Так что адаптивная ценность низкого отношения поверхности к объему в северном климате очевидна. ПРАВИЛО ГЛОГЕРА ПРАВИЛО - (по Реймерсу) - географические расы животных в теплых и влажных регионах пигментированы сильнее (т. е. особи темнее), чем в холодных и сухих.

В сильно загрязненных местах наблюдается так называемый индустриальный меланизм - потемнение животных, поэтому число исключений из П. Г. в последние годы резко увеличилось. П.Г. имеет большое значение в систематике животных и их экологии. П. Г. назв. в честь установившего его в 1833 г. польского ученого К.Глогера (1803–1863). Физиологич. смысл П. Г. неясен, т. к. оно распространяется даже на виды, ведущие ночной образ жизни. Основные положения: • Темная окраска видов в жарком климате (защита от УФ лучей) и светлая – в холодном • Большая масса тела в высокогорных районах • Специфические кожные образования (слизистая) для терморегуляции в жарком климате Каждое живое существо чутко реагирует на цвет окружающей среды.

Скажем, овцы, козы, коровы, лошади и, само собой разумеется, дикие животные будут иметь более темный, “густой” окрас шерсти, если они постоянно живут в низинах, болотно-лесных ландшафтах, и более светлые тона в своих “шубах”, если жизнь проходит на суходолах, в степях, и совсем пепельно-светлые, золотистые одеяния – в пустынях.

Особым умением “переодеваться” под ландшафт и полог леса, сада обладают грибы, птицы, насекомые. Настоящим виртуозом в этом плане выступает хамелеон, ставший именем нарицательным в перемене “лица”. ПРАВИЛО ДАРЛИНГТОНА ПРАВИЛО - (по Реймерсу) - уменьшение площади острова в 10 раз сокращает число живущих на нем видов (амфибий и рептилий) вдвое. П.Д. необходимо учитывать при определении необходимого размера заповедника и др. природной (особо) охраняемой территории.

Вот почему все млекопитающие, птицы, особенно хищные, строго обозначают границы своего обитания и берегут их старательно, вступая даже в смертельные схватки с посягателями на свою “жилплощадь” со стороны. Мир среди животных поделен и действительно тесен. ПРАВИЛО ЖОРДАНА ПРАВИЛО - (правило числа позвонков), биогеографич. правило, согласно к-рому у рыб (сельдей, трески и др.) в водоемах с большой соленостью и низкими темп-рами возрастает число позвонков (в хвостовой части), что служит приспособлением к движению в более плотной среде. Правило “дохи” На севере термоизолирующая способность покрова млекопитающих (густота меха) и птиц (густота пуха) выше (правило распространяется и на жаркие засушливые регионы, где покров защищает от перегрева и потери воды).