生态学中六个知名的“人名规则”

在数学、物理学中,有一些经过严格证明的普适的定律(laws);生物学家也在观察和研究的基础上,发现了生物生态与地理分布、环境气候之间存在的联系,总结出一系列以发现者的名字命名的经典生态地理学规则(rules)。

1.贝格曼规则

我们知道,生活在北极地区的北极熊、北极狼、北极狐,都比生活在其他地区的同类体形大;东北虎比孟加拉虎体形大;就连生活在高纬度地区的北方人也普遍比南方人身材高大。这一规律性的现象由德国动物学家卡尔·贝格曼(1814—1865年)在1847年发现并提出,后被命名为贝格曼规则。它是最知名的生态地理学规则之一。内温动物(是指那些体温由机体自身代谢产生的热量来维持的动物;内温动物不全是恒温动物,比如一些有冬眠习性的哺乳动物冬眠时体温会降低)即便是同类甚至同一物种,若生活在寒冷的气候条件下,则体形趋向于大;若生活在温暖的气候条件下,则体形趋向于小。贝格曼规则的基础是德国生物学家鲁布纳提出的“体表面积定律”,即动物的基础代谢率与其体表面积有关。从体温维持的关系来看,体形较小的物种单位体重的体表面积较大,易于散热,体形大的物种则刚好相反,利于防止体热散失。寒冷的气候还能延缓物种的生长速度,使其性成熟的时间较晚,因此,其生长期相对更长,体形就能长得更大。

2.艾伦规则

美国鸟类学家J.A.艾伦(1838—1921年)对贝格曼规则加以补充,形成艾伦规则,也叫艾伦推论,认为生活在寒冷地区的内温动物,其身体的突出部分,如耳朵、尾巴、四肢等器官有变短的趋向,以减少散热面积,便于保温,而在气候温暖地区则相反。符合艾伦规则的例子比比皆是。比如,北极燕鸥虽然在形态上与广泛分布在温带地区的普通燕鸥极为相似,但它们的腿部却要短得多;北极野兔虽然身子比南方的同类大,但耳朵和四肢却要短得多;分布最北的有蹄类动物麝牛,其小小的耳朵、奇短的四肢和几乎不存在的尾巴与庞大的身躯相比极不协调;生活于冻原地带的北极狐的外耳小于生活于温带的赤狐的外耳,而赤狐的外耳又短于生活在热带的非洲大耳狐的外耳。

3.黑塞规则

除了贝格曼规则和艾伦规则外,黑塞规则也是与纬度(温度)相关的一条生态地理学规则。这一规则是由德国动物学和生态学家理查德·黑塞(1868—1944年)于1937年提出的,作为贝格曼规则的一个补充。黑塞规则认为,生活在较寒冷环境中的动物种类,心脏与体重之比会比生活在较温暖环境中的近缘种的要大。也就是说,在体重相同的情况下,生活在较寒冷地区的动物种类的心脏要大一些。因此,黑塞规则又被称为心脏—体重规则。

4.福斯特规则

福斯特规则也被称为岛屿规则。1964年,生物学家J.B.福斯特发表一篇论文,通过研究100多种岛屿上的生物,并将其与生活在大陆的近缘种相比较,得出一个结论:生活在大陆的较小的生物迁移到了新的岛屿上后,因为没有相应的捕食者,其后代趋向于变大;生活在大陆的较大的生物迁移到岛屿上后,因为生态环境所限,其后代趋向于变小。无论是变大还是变小,都有很多令人瞠目结舌的极端例子。比如大安的列斯群岛上的一种已灭绝的巨鼠,体重高达200千克,是迄今已知最大的啮齿类动物;曾经生活在毛里求斯岛上的渡渡鸟,演变成了一副体形大且不会飞的模样;地中海岛屿上发现的矮化大象,有的大小与猪相当;还有一种生活在马达加斯加外岛上的迷你变色龙,只有指甲盖一般大小。

5.格洛格尔规则

格洛格尔规则是德国动物学家C.W.L.格洛格尔(1803—1863年)专就鸟类、哺乳类而总结出的一般规律,即相同的或亲缘关系相近的物种,在干燥寒冷气候下生活的动物外表颜色,比在湿润温暖气候下生活的动物外表颜色要浅。这种差别可能与动物体内黑色素和酶的活动有关。在哺乳动物中,深色的皮肤和毛发被认为可以保护它们免受紫外线的伤害,而紫外线在阳光充足的赤道地区最为明显。在鸟类中,深色羽毛中特殊的黑色素似乎还有抵御细菌侵袭的功能,这在热带地区也是一个优势。比如生活于南部湿热地区的北美歌雀(一种雀形目鹀科歌带鹀属鸟类,广泛分布于北美洲),就比生活于北方的同类拥有更深的羽色。最近一项新的研究还指出,气候变暖有可能改变动物的体色,使其变得越来越深。比如,芬兰的灰林鸮颜色有黄褐色、灰褐色之分,但随着芬兰积雪的减少,黄褐色灰林鸮的数量从20世纪60年代初的12%增加到2010年的40%。

6.乔丹规则

乔丹法则是美国鱼类学家D.S.乔丹(1851—1931年)发现的关于温度对鱼类形态影响的一般规律,是指栖息于冷水水域中的鱼类,比栖息于温暖水域中的同一种的鱼拥有更多数目的脊椎骨以及更大的体形。例如在加拿大纽芬兰岛附近4℃~8℃水域中孵化的鳕鱼有56个脊椎骨,而在美国马萨诸塞州南塔克特岛附近10℃~11℃水域中孵化的鳕鱼只有54个脊椎骨。原因可能在于,低温使鱼类的生长和发育速度变慢,其性成熟时间延长,从而产生更大的个体,其脊椎骨的数目也增多。

【责任编辑】庞 云

(0)

相关推荐

  • 贝格曼法则不灵了:城市里从哺乳动物到昆虫,都变大了

    在整体层面,人类活动导致全世界的野生动物的体型变小,然而最近的研究发现了,生活在城市附近的许多哺乳动物在长度和重量上都变得更大. 这些发现是出乎意料的.持续城市化,大片的阳光照射的水泥地,比自然栖息地 ...

  • 蝾螈(蝾螈科蝾螈属动物)

    带你了解蝾螈 3.16万播放 01:04 蝾螈 蝾螈科蝾螈属动物共3个含义 蝾螈科蝾螈属动物 1971年阿兰·泰纳执导电影 漫威作品中的反派角色 收起 蝾螈(学名:Cynops),蝾螈科蝾螈属动物,中 ...

  • 崎岖的演化之路:昆虫都有哪些鲜为人知的秘密?

    这话一点没错!我看造物主就是喜欢甲壳虫(鞘翅目昆虫),不然你说为什么它们的种类这么多?根据2006 年的统计,已被发现的甲壳虫大概有38 万种.也就是说,那些研究昆虫的学生要想定义一个新种.给它们起新 ...

  • 【3月1日】今天是国际海豹日,一起来吸豹!

    海豹是圆滚滚的海洋哺乳动物,并且在科学和医学上都有着重大价值.但是,由于滥捕乱猎和海水污染,海豹的种群数量在急剧下降.为了保护海豹这种珍稀动物,拯救海豹基金会于1983年决定,每年的3月1日为国际海豹 ...

  • 不靠谱的时间感

    在感知时间这个问题上,我们经常被大脑欺骗,却还被蒙在鼓里. 为什么当我们在厨房时,炉灶上的水怎么烧都不沸腾? 时间是什么?有些人认为,时间是宇宙的基本结构:也有些人认为,时间只存在于人类的心智中,是人 ...

  • 长着长着就变形了,高温加速动物进化

    南澳大利亚里弗兰威克里附近的马尔加鹦鹉 地球的地质气候环境无时无刻都在发生变化,每当环境发生突变时,为了生存,生物不得不不做出相应的变化,例如几十万年前,非洲茂密的热带丛林演变成热带草原气候,古猿从树 ...

  • 地球最后几个阶段的样子

    我们生活的地球诞生于46亿年前.在地球诞生至今的漫长岁月里,地球气候一直处于冷暖交替的变迁之中,生活在地球上的物种也经历了5次大灭绝.亿万年后,地球会变成什么样?又会是哪些生物生活在这个星球上呢?美国 ...

  • 《错位》第三章当我们还很年轻

    第三章当我们还很年轻 蝾螈和真螞是令人着迷的动物.生物学家偏爱研究它们,它们也是儿童 在池塘玩耍时最喜欢的小东西.高山欧螈生活在法国南部和瑞士的湖泊里, 它原是一种水生生物,在湖边的浅水处产卵.孵化, ...

  • 动物,正在变形

    当我们讨论气候变化时,很多时候,都在问"人类能克服这个困难吗",或者"有什么技术可以解决这个问题"--然而时常我们忽略的是,动物其实也必须适应这些变化. 气候变 ...

  • 老祖宗遗留:中六壬天罡掌诀!

    天罡诀法少人知,贵人专用六壬时. 胸中有术真堪羡,掌上藏机尽出奇. 登明神后兼大吉,须将此位以为期. 若逢子午并卯酉,就是神仙覆射期. "天罡"者,北斗七星斗杓也.居辰宫,辰为天罡 ...

  • 六爻八卦预测中六冲的形成条件及作用

    六冲者,子午相冲.丑未相冲.寅申相冲.卯酉相冲.辰戌相冲.巳亥相冲. 六冲有四种情况: 一.日月冲爻 月冲为月破.日冲动爻,受冲为散,为减力;静爻受冲有两种情况:旺爻受冲为暗动,为增力;衰爻受冲为日破 ...

  • 详论八字十神中六亲星和宫位的喜与忌——第二篇

    接第一篇 六.凡是六亲的星.宫同体为日主的喜用神者,六亲都为不富则贵之人. 如:财.官.印在年.月,并为命局的喜用神者,父母兄弟都为不富则贵发财当官之人. 七.凡六亲的星冲克喜用神者,必受所代表的六亲 ...

  • 【收藏】刑事审判中认定自首的82条规则汇总

    今天 [刑事法库]创办宗旨 传播刑事领域理论热点,分享办案实务经验技巧 总结类案裁判规则要旨,权威解读最新法律法规 详细解析热点疑难问题,定期发布两高指导案例 [版权声明]版权归原作者所有,仅供学习参 ...

  • 多人已中招!知名品牌耳机疑致耳部流脓

    耳机 上班一族在挤公交时戴着 运动爱好者健身时戴着 还有些人要想入睡就得戴着耳机 听着音乐或故事才能进入梦乡 耳机 许多人已经把它列为生活必需品 央视网5月9日消息 近日,韩国不少消费者表示 在佩戴三 ...

  • 八字中六破六害口诀

    六破论 六破无形莫看清,破坏根基不善终: 破胎破旺伤福慧,破提破禄减繁荣: 破掉财官损贵气,破掉食印败寿名: 破遇绝死成灾祸,破遇长生不长生: 只喜禄马藏库内,破掉压服岁月逢: 有伤带破临枭杀,一卷阴 ...

  • 八字中六害关系略析

    人生基因体系创始人  刘世存 子未相害:未柱子柱连.未兴子命怜,辰午子腾飞.未人犯黄泉.隔位见强弱.兴灭应流年. 卯辰相害:柱连听讲没见影.隔位有名少相逢,似有似无偏是命.命该一生难与共.在先者先去. ...

  • 八字中六亲星“到位”的信息之象

    剑桥易学/文 我们都知道,相同命局的人,其人生轨迹不尽相同,有的所发生的事情,还相差比较大,那么为什么相同命局的人,所发生的事情不尽相同呢?这就是后天环境对先天命局的影响,比如出生家庭条件不同,时代不 ...

  • 新民事证据规定系列解读之二:民事诉讼中证据的种类及认证规则

    作者:李馨 田园 何溪滢 钱鹏飞 李欣龙 系列序言 1982年3月8日,全国人大常委会发布的<中华人民共和国民事诉讼法(试行)>在第六章中以11条立法条文,对证据制度第一次作了系统性专门规 ...