Doğa inert veya homojen değildir. Her saniyede binlerce süreç ve olay yaşanmakta ve bu da önemli çevresel değişikliklere yol açmaktadır. Doğa, sayısız fiziksel, kimyasal ve elbette biyolojik etkileşimlerin günlük olarak gerçekleştiği, nüanslar ve gölgelerle dolu bir ortam yaratan farklı habitatlara sahip canlı bir ortamdır. Bu nedenle, doğanın işleyişini (ve sakinlerini) belirleyen yasaları keşfetmek oldukça zordur.
Gezegende yaşayan milyonlarca türün (ve alt türün) farklı popülasyonlarının hepsinin aynı kalıp ve kuralları takip etmediğini, fakat çevrelerine bağlı olarak önemli farklılıklar sunduğunu düşünmek mantıklıdır. Başka bir deyişle, aynı türlerin farklı popülasyonlarının özelliklerinde önemli farklılıklar bulunabilir. Bu tür değişimler hem hayvan davranışına hem de fenotiplerle görülebilen fiziksel özelliklere ve değişikliklere atıfta bulunabilir. Farklı renklendirme, desenleme, çağrılar, vücut ağırlığı, vb.
Bu yazıda, şu ayırt edici özelliklerden birine odaklanacağız: Beden büyüklüğü. Farklı popülasyonlarda ve aynı türdeki bireylerde boyut farklılıklarına neden olan mekanizmaları açıklayacağız ve bazı hususları netleştireceğiz.
Bergmann Kuralı ve Beden Ölçüsü Coğrafyası
Carl Bergmann (1814-1865), 1847’de, biyoloji ve ekoloji alanındaki en önemli biyocoğrafya kurallarından birini geliştiren bir Alman doğa bilimci ve biyoloğuydu: Daha çok “Bergmann Kuralı” olarak bilinen bir modelin sahibidir. Bergmann, bazı hayvanların vücut kütlesiyle ilgili bir dizi patern tanımladı (endotermik memelilere ve kuşlara odaklandı) ve bir tür popülasyonunun (veya tek bir takson içindeki türlerin) ortalama vücut büyüklüğü için bir eğilim olduğu sonucuna vardı. (Yüksek enlem ve irtifalara doğru artış) Başka bir deyişle, ekvatordan uzak yaşayan popülasyonlarda veya yüksek irtifada bulunan bölgelerde daha büyük vücut boyutları gözlenir.
Bu eğilim başlangıçta, türlerin büyüklüğü arttığında yüzey sıcaklığının hacim oranına (S/V) düşmesi ve bunun da soğuk iklimlerde vücut ısısını daha verimli bir şekilde muhafaza etmelerine olanak sağlaması ile ilişkilendirildi. Bu nedenle, termoregülasyon açısından, daha büyük bir vücut ölçüsü, düşük sıcaklığa sahip bölgelerdeki türler için bir avantaj olacaktır. Ancak, Bergmann ilkeleri birçok kişi tarafından eleştirildi ve sorgulandı.
Bergmann İlkelerinin Eleştirisi
Bergmann kuralının eleştirmenlerinin çoğu, sıcaklık ve vücut kütlesi arasında bir korelasyon olmadığı ve diğer birçok faktörün vücut boyutunu etkileyebileceğini ve popülasyonlar arasında farklılıklara neden olabileceğini düşünüyor.
İlk eleştiri, hacimdeki bir artışın mutlaka sıcaklığın daha verimli bir şekilde düzenlenmesi anlamına gelmediği anlamına gelmez, daha çok vücut ısısı kaybı ve daha fazla enerji (ve sonuç olarak daha fazla gıda alımı) gereksinimi ile sonuçlanacağı anlamına gelir. Böylece, vücut kütlesi, gıdanın sınırlayıcı bir etken haline geldiği yüksek enlem ve irtifalarda düşecektir.
Karşılaştırma yapıldığında, kış uykusundaki memeliler üzerinde, boyuttaki bir artışın vücut ısısı kaybını azalttığı teorisine aykırı birçok gözlem vardır. Bu hayvan grubu söz konusu olduğunda, daha az enerji gerektiren daha etkili yöntemlerle ısı kaybı önlenebilir; örneğin, kendilerini izole ederek ve koruyarak, kış uykusunda ya da kalın bir kürk manto sayesinde olabilir.
Üçüncü bir eleştiri, bazı ektotermik veya soğukkanlı hayvanlarda (amfibiler, sürüngenler, böcekler, balıklar vb.) aynı eğilimin bulunduğu gerçeğine işaret etmektedir. Prensip olarak, kendi başlarına iç ısı üretemedikleri ve dış ısı kaynaklarına bağlı oldukları için kuralı takip etmemelidir.
Bergmann’ın Kuralını Destekleyen Alternatif Argümanlar
Eleştiriye rağmen, bir tür içindeki vücut büyüklüğündeki artışı haklı çıkaracak alternatif açıklamalar var. Bunlardan biri, asgari sıcaklık eşiği (bir endotermin, vücut ısısını korumak için daha fazla metabolik enerji tahsis etmesi gereken sıcaklık) vücut kütlesi arttıkça azaldığından, daha büyük bir gövdenin genellikle soğuk iklimlerde daha güvenli olacağı yönündedir. Bunun anlamı, hayvan büyüdükçe sıcaklığını kontrol etmek için daha az enerji ihtiyacı olacaktır.
Diğer bir hipotez, daha yüksek vücut kitlesine sahip hayvanların daha uzun süre yiyecek kullanmadan gitmelerini sağlayan daha fazla rezerv madde depolayabildiğini savunuyor. Örneğin, antiller bu avantajdan yararlanmaktadır.
Çeşitliliğin enlemsel bir degrade (enlemsel çeşitlilik gradyanı) olduğuna dair kanıtlar da vardır: Tür zenginliği gezegenimizin kutuplarına doğru azalır. Bu nedenle, türlerin bolluğu yüksek enlemlere doğru azalırsa, rekabet ve predasyon riski de dahil olmak üzere ekolojik etkileşimlerin sayısını da düşünmek mantıklıdır. Bu, türlerin belirli özellikleri üzerindeki baskıyı azaltabilir ve daha büyük bir vücut büyüklüğü geliştirmelerine izin verebilir. Bu anlamda, bazı etoburların vücut büyüklüğü, avın yoğunluğu ve daha büyük rakiplerin yokluğu ile ilişkili görünmektedir.
Hangi Hayvanlar Bergmann’ın İlkesini Takip Ediyor?
Bu makalenin başında belirtildiği gibi, doğa çeşitlilik ve nüanslarla doludur. Bu nedenle, bergmann’ın ilkelerinin sadece bir kural değil, bir yasa olduğunu vurgulamak önemlidir. Bu yüzden tüm türler buna uymaz. Bu model tüm türler için eşit olarak geçerli değildir (ektotermlerden daha fazla endoterm için daha fazla kanıt vardır), ancak bergmann’ın kuralının memelilerin ve kuşların %70’inde intraspesifik ve interspesifik bir model olduğunu söylemek güvenlidir. Bergmann’ın kuralını takip eden iki tür örneği elks ve muskrats‘tır.
Buna karşılık, başka bir şekilde çalışan birçok tür vardır; örneğin en büyük vasküler bitkiler ve birçok omurgasız türün en büyük bireyleri, sınırlayıcı faktörlerin olmadığı sıcak ve tropikal bölgelerde (ekvatora yakın) bulunur. Ek olarak, kısa yaşam döngüleri olan türler (ılıman bölgelerdeki böcekler gibi), daha küçük bir vücut boyutundan ziyade yılda daha az nesile sahiptir.
