貝格曼定律由Bergman提出,其原始定義為:“在相等的環境條件下,一切定溫動物身體上每單位表面面積發散的熱量相等。”
基本介紹
- 中文名：貝格曼定律
- 外文名：Bergmann's rule
- 別稱：貝格曼法則
- 提出者：Bergman
- 套用學科：自然科學
解釋,觀點,偏差,
解釋
在解釋現生恆溫動物體型的地理變異時，貝格曼定律有另一種表述形式：“在同種動物中，生活在較冷氣候中的種群其體型比生活在較暖氣候中的種群大”。對這一原則的一般解釋為：大型動物由於具有小的體表面積與體積之比，在體溫調節中比小型動物消耗的能量少，因此，生活在寒冷氣候中的大型動物比小型動物更經濟。再進一步擴展就成了體重增大是對寒冷環境的適應。
觀點
Scholander對貝格曼定律的減少散熱解釋提出了嚴厲的批評，他認為很多種類並不服從這個定律，即使與該定律一致的那些種所顯示的體重增加，在生理上也不重要；Scholander還指出，針對該定律所研究過的許多特徵並不具有熱交換的顯著意義。
McNab分析了47種北美哺乳動物的體型與緯度的關係，發現：絕大多數種類的體型地理變異都不符合貝格曼定律；只有某一些食肉類（Carnivores）動物和食穀類（Granivores）動物符合該定律，但其體型變化反映的是其獵物體型的變化；可利用獵物的體型隨緯度的變化又歸因於：獵物種的分布和利用同樣獵物的捕食者的分布；在一系列相似的捕食者中，通常只有體型最小者支持貝格曼定律對貝格曼定律減少散熱解釋的另一衝擊是：發現了一些變溫動物的體型也顯示出與恆溫動物相似的隨溫度和緯度變化的趨勢。
顯然，這種變溫動物所表現出來的體型變化趨勢肯定不能用減少散熱機制來解釋，因為變溫動物通常並不會主動地維持一個與環境不同的溫度。
偏差
貝格曼定律的原始定義無疑是正確的，但在解釋哺乳動物體型的地理變異時卻出現了很大的偏差。這個偏差就是下面這個邏輯轉換的錯誤：把“大型恆溫動物身體單位體重（或單位體積）所散失的熱量小於小型恆溫動物”等同於“大型恆溫動物身體所散失的熱量小於小型恆溫動物”。
大量的研究結果表明，恆溫動物單位體重的代謝率（MR，表示為ml O2.g-1.hr-1）與體重（W，以克計）的一個負指數冪呈正比，即：MR∝W-b，這裡0<b<1，而整個動物個體的代謝率（MR'，表示為ml O2.hr-1）與體重（W，以克計）的關係為：MR’∝W1-b。由此可見，隨著體重的增大，個體消耗的能量也會逐漸增加。正如鄧濤、薛祥熙所指出的那樣，動物體重的增加，必然導致其絕對散熱量的增加，用減少散熱來解釋貝格曼定律是存在矛盾的。其實，貝格曼定律本身與恆溫動物進化過程中的體重增加就沒有必然的邏輯聯繫。
