Tiergeografische Regeln

Die Ökogeographischen Regeln sind ein Satz von Regeln, die aus der Beobachtung erwachsen sind, dass bestimmte Merkmale bei verschiedenen Arten eines Lebensraumes ähnlich ausgeprägt sind. Zugleich unterscheiden sich nah verwandte Arten in verschiedenen Regionen in diesen Merkmalen auf eine bestimmte Weise.
Diese regelhaften Unterschiede lassen sich auch innerhalb einer Art beim Vergleich geografischer Unterarten beobachten.
Die Regeln spiegeln damit sowohl die konvergente Entwicklung von Merkmalen wider als auch die Variationsbreite innerhalb eines Verwandtschaftskreises.

Die Bergmannsche Regel beschreibt die Beobachtung, dass bei homiothermen/gleichwarmen Tieren (Säugetiere, Vögel) die Individuen einer Art in den kälteren Arealen ihres Verbreitungsgebietes größer sind als in den wärmeren. Ähnliches gilt für die Arten innerhalb einer Gattung oder Familie. Diese ökogeographische Regel über den Zusammenhang von durchschnittlicher Körpergröße und Klima stellte der Göttinger Anatom und Physiologe Carl Bergmann 1847 auf.
Mit veränderter Größe ändert sich das Verhältnis zwischen Oberfläche und Volumen des Körpers. Bei einer Vergrößerung des Körpers nimmt die Oberfläche weniger stark zu als das Volumen, da die Oberfläche nur quadratisch wächst, das Volumen dagegen kubisch (Oberfläche (cm²) / Volumen (cm³)). Da der Körper seine Wärme über seine Oberfläche abgibt, nimmt mit verringerter relativer Körperoberfläche der Wärmeverlust ab, d. h. mit zunehmender Größe verringert sich der relative Wärmeverlust. Bei Pinguinen ist das besonders gut zu sehen, die kleinste Art, der Galapagospinguin ist die nördlichste und die kleinste Art, der Kaiserpinguin ist die größte und südlichste Art. Die Arten, deren Verbreitungsgebiet zwischen Galapagos- und Kaiserpinguin liegt, werden größer je südlicher ihr Verbreitungsgebiet liegt.

Die Allen’sche Regel (nach Joel Asaph Allen 1838–1921) besagt, dass bei homoiothermen (gleichwarmen) Organismen, die relative Länge der Körperanhänge (Extremitäten, Schwänze, Ohren) in kalten Klimazonen geringer ist als bei verwandten Arten und Unterarten in wärmeren Gebieten.
Der biologische Grund für diesen Zusammenhang liegt darin, dass alle Extremitäten eine Vergrößerung der Körperoberfläche bewirken, und da homoiotherme Tiere ihre Körpertemperatur unabhängig von der Umgebungstemperatur konstant halten, ist es in kälteren Gebieten vorteilhaft, eine möglichst geringe Körperoberfläche zu besitzen. In wärmeren Gebieten sind umgekehrt auffällig große Körperanhänge zu beobachten, wodurch die Kühlung des Körpers verbessert wird. Tiere in heißen Gebieten haben, der Allenschen Regel entsprechend, zudem oft besonders lange Beine, möglicherweise weil der größere Abstand vom hitzestrahlenden Boden einen (Selektions-)Vorteil darstellt.

Der Hesseschen Regel (Herzgewichtsregel) nach entwickeln endotherme Tiere (Vögel, Säuger) in kälteren Klimaten (höhere geografische Breiten, Gebirge) ein größeres Herzgewicht und -volumen als Artgenossen oder nahe verwandte Arten in wärmeren Regionen. Ursache hierfür ist eine gesteigerte Stoffwechselleistung zur Aufrechterhaltung der Körpertemperatur als Anpassung an eine kalte Umwelt
Die von Richard Hesse (1868–1944) aufgestellte Regel ist eine der ökogeografischen Regeln der Biogeographie. Wie die Allensche Regel ist sie eine Ergänzung der allgemeineren Bergmannschen Regel. Die ökogeografischen Regeln setzen die physiologischen Anpassungen von Tieren in Beziehung zu ihrer Umwelt.

Die Glogersche Regel wurde von Constantin Wilhelm Lambert Gloger in seinem Werk Das Abändern der Vögel durch Einfluss des Klimas (1833) aufgestellt. Die Regel wurde nach ihm benannt.
Die Regel (auch Färbungsregel) besagt, dass homoiotherme Arten, welche in Gebieten mit höherer Luftfeuchtigkeit leben, eine stärkere Pigmentierung besitzen. Somit sind diese stärker gefärbt als Artverwandte in Gebieten höherer Aridität (Trockenheit).
Die wahrscheinlichste Erklärung für Glogers Beobachtung ist die hohe Widerstandsfähigkeit von stark pigmentierten Haaren und Federn gegen zersetzende Bakterien. In feuchten Gegenden werden Bakterien wie z. B. Bacillus licheniformis im Wachstum begünstigt, dunklere Federn sind jedoch bakteriell weniger leicht abbaubar. Daher sind in heißen und feuchten Gegenden häufig dunkelbraun-schwarze Eumelanine anzutreffen, in ariden Landstrichen wird den rötlich bis sandfarbenen Phäomelaninen wegen der besseren Eignung als Tarnfarbe der Vorzug gegeben.
Bei Säugetieren besteht eine Tendenz, in äquatorialen Gebieten eine dunklere Hautfarbe auszubilden, als nördlicher oder südlicher lebende Verwandte. In diesem Fall kann das mit der verminderten Intensität der UV-Strahlung mit abnehmender geographischer Breite erklärt werden: Mit einer helleren Hautfarbe wird das für die Produktion einiger Vitamine notwendige UV-Licht besser nutzbar.

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