支持伯格曼定律,我们发现温度可以预测海洋桡足类的大小。这可能会影响鱼类的食物量。
灰色背景下的海洋桡足类

我们的科学家将伯格曼法则应用于海洋桡足类。图片:Calanoides属的海洋桡足类,由IMOS-CSIRO的朱利安·乌里韦·帕洛米诺拍摄。

这是春天的第一天。在寒冷的冬天退去后,我们开始看到花蕾绽放,树木开始新的生长。

除了这些季节变化,温度对动物的生物学和进化还有什么影响?这就是众所周知的伯格曼法则。我们解释它是什么,以及它如何影响海洋桡足类,海洋中最重要的生物之一。

伯格曼法则是什么?

1848年,德国生物学家卡尔·伯格曼(Carl Bergmann)观察到,类似群体的动物在较低的温度下变得更大。

在比较了世界各地相似的动物后,他注意到在寒冷气候中的动物很大,而在温暖气候中的动物很小。

因此,他创造了伯格曼法则,即身体大小从赤道向两极增加。

以熊为例。北极的北极熊比生活在东南亚热带森林中的太阳熊大得多。

我们证明伯格曼法则适合海洋桡足类

事实证明,伯格曼法则适用于哺乳动物、鸟类、爬行动物和两栖动物的许多研究。但它对其他动物群体有效吗?

我们的研究人员在浮游动物中检验了伯格曼法则。这些在海洋中漂流的小动物为许多鱼类和海洋哺乳动物提供了丰富的食物来源。

我们对被称为桡足类的微小甲壳类动物进行了全球分析,桡足类是地球上浮游动物的主要组成部分。桡足类在地球上几乎所有的咸水和淡水栖息地都能找到。它们也可以说是地球上数量最多的动物,可能甚至比昆虫还要多。

支持伯格曼定律,我们发现温度确实可以预测桡足类的大小。

我们发现,在零下1.7到30摄氏度的温度范围内,桡足类的体型缩小了近44%。

最大的桡足类生活在较冷的水域,较小的桡足类生活在较温暖的水域。

黑色背景下的海洋桡足类。

然而,我们也注意到食物的可获得性也会影响身体的大小。图片:Pontella cristata,由IMOS-CSIRO的朱利安·乌里韦·帕洛米诺拍摄。

大小重要吗?

身体大小在生物体的生理和生态中起着重要作用。此外,体型和温度会影响呼吸、新陈代谢和运动等过程。

大型动物的表面积相对于体型较小,小型动物的表面积相对于体型较大。所以这个表面积会影响温度对动物的影响。

对于像哺乳动物这样需要保持恒定体温的温血动物来说,在寒冷的环境中,拥有较小的体表面积是一个优势。这可能就是为什么它们在更冷的气候下长得更大。

但是对于像桡足类这样的冷血动物来说,在较低的温度下,它们还会发现体型优势吗?还是其他因素在起作用?

我们的研究表明,桡足类遵循伯格曼定律,即温度影响体型。然而,我们也注意到食物的可获得性也会影响身体的大小。

气候变暖的生态影响

生物体的大小也会通过吃什么和吃什么影响食物链中的生态平衡!因此,全球海洋温度的变化可能会影响海洋中桡足类的大小。

在变暖的海洋中,较小的桡足类物种可能占主导地位。这将减少全球浮游动物的生物量,进而影响食物链上的其他动物。

在气候变化的高排放情景下,我们的研究预测,由于伯格曼法则,全球浮游动物生物量可能会减少约6%。因此,桡足类生物量的减少可能会在全球范围内减少依赖性渔业的食物供应。

我们在桡足类中的证据支持伯格曼法则作为生态学的统一原则。生态学是一门复杂的科学。利用这样的规则,我们可以建立更好的生态系统模型,这些规则是施加在生态系统上的力量的基础。这些模型可以帮助我们理解气候变化对海洋生态系统的影响。

在海洋桡足类中检验伯格曼法则 ,今天出版,刊登在9月刊的封面上生态地理学 .

2评论

  1. 你好,艾伦,非常感谢你的提问。这两张图片都对应于两种成年的腕足类桡足类动物。卡拉诺伊德斯的形象是女性,而庞泰拉·克里斯塔塔是男性。在两个标本中,看起来像尾巴的部分实际上是腹部,而身体中承载腿的部分就是我们所说的头胸。几种腕足类桡足类的雄性有一对经过高度修饰的最后一条腿(第5条腿),看起来像一个经过修饰的钩子。这条腿是雄性在交配时用来抓住雌性的。这条5号腿看起来像是一只“小桡足类”在那只动物的“尾巴”下面。看起来像眼睛的蓝色物体只是钩状附属物底部的色素沉着。此外,请注意,许多这种龙舌兰雄性也有一根天线经过高度修饰。

  2. 图中较大样本的尾部和后腿下方似乎有一只小桡足类动物——你可以识别出与主要桡足类动物相似的眼睛、胸部和尾巴。或者,它可能是一个较小的男性版本骑在较大的女性版本上的情况。你知道我们在看什么吗?

你怎么认为?

我们很高兴收到你的来信,但我们一些指导原则.