مطالعه جدید درباره رابطه بین دما و اندازه حیوانات

به گزارش روابط پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، در مطالعه ای که توسط محققان دانشگاه تگزاس در آستین انجام شد، سرنخ های جدیدی در مورد تکاملی ظریف، اما قبلاً ناشناخته که بین دما و تغییر اندازه اعضای بدن حیوانات اتفاق می افتد، آشکار شده است. این تحقیق جدید بینش های مهمی را در مورد چگونگی سازگاری حیوانات، به ویژه پرندگان، با افزایش سریع دمای ناشی از تغییرات آب و هوایی جهانی ارائه می دهد.

این مطالعه که در Nature Communications منتشر شد، نزدیک به 7000 گونه از پرندگان غیرمهاجر خشکی - که تقریباً دو سوم همه گونه های پرندگان است، را مورد بررسی قرار داد و بر چگونگی تکامل مورفولوژی پرندگان در امتداد گرادیان دمای محیط و سایر عوامل انتخاب متمرکز بود.

دو قانون به طور گسترده پذیرفته شده در زیست شناسی نشان می دهد که با تغییر دمای محلی، حیوانات احتمالاً قابلیت انتقال حرارت خود را با تغییر اندازه بدن و اندام خود تنظیم می کنند. قانون برگمان بیان می کند که آب و هوای سردتر باعث تولید اجسام بزرگتر می شود زیرا به حفظ گرما کمک می کنند در حالی که اجسام کوچکتر به دفع آن کمک می کنند. در نتیجه، ارتفاع یک خرس قطبی از ناحیه شانه بیش از ۲ و نیم برابر یک خرس خورشیدی از مناطق استوایی است.

قانون آلن به اندام ها، گوش ها و منقار می پردازد و بیان می کند که حیوانات در آب و هوای سردتر اندام های کوچک تری دارند، زیرا اندام های انتهایی تمایل به سطح بیشتری نسبت به حجم دارند و به طور منحصربه فردی برای دفع گرما مناسب هستند. برای مثال، خرگوش های قطبی دارای پاها و گوش های کوتاه هستند، در حالی که خرگوش های صحرایی دارای پاها و گوش های بسیار بلند هستند.

کارلوس بوترو، دانشیار زیست شناسی یکپارچه در دانشگاه UT Austin و نویسنده اصلی مقاله می گوید: مشکل این است که همه چیزهایی که در مورد اکولوژی می دانیم به ما می گوید که تغییر اندازه بدن و اندام ها می تواند مشکل ساز باشد.

به عنوان مثال، اگر اندازه بدن کاهش یابد، ممکن است پرندگان نتوانند غذای مشابه اجداد خود را شکار کنند یا درجفت گیری با مشکل مواجه شوند.

تعجب آور نیست که بسیاری از مطالعات قبلی نتوانسته اند شواهدی برای این پیش بینی ها بیابند و این به اصطلاح قوانین بیولوژیکی در حال حاضر بحث برانگیز هستند. مطالعه جدید می تواند این بحث را با نشان دادن اینکه اگرچه الگوهایی که کارل برگمان زیست شناس و جوئل آساف آلن جانورشناس پیش بینی کرده اند، در حیات وحش رخ می دهند، این دو مکانیسم جداگانه یکدیگر را در دودمان پرندگان تکمیل می کنند.

محققان این مطالعه همچنین می خواستند دریابند که چرا تعداد کمی از خانواده های پرندگان هنوز از قوانینی پیروی می کنند که به نظر می رسد بسیاری دیگر از آنها دور می زنند. آنها دریافتند که در بسیاری از این موارد، گونه های درگیر در برابر نوعی محدودیت طبیعی برخورد کرده اند.

به عنوان مثال، جغدها عمدتاً از طریق تنظیم اندازه بدن به شیب دما پاسخ داده اند، به طوری که جغد خاکستری بزرگ قطبی دارای بدنی نزدیک به 2 فوت است، در حالی که جغد کوتوله آمریکای مرکزی، که در مناطق گرمسیری زندگی می کند، تنها حدود 5 اینچ طول دارد. با این حال، این پرندگان دارای منقار بسیار تخصصی و تقریباً یکسان هستند.

جاستین بالدوین، دانشجوی فارغ التحصیل Boteros در دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس و اولین نویسنده این مقاله می گوید: وقتی تاکتیک های شکار شما به اندازه و شکل منقار شما بستگی دارد، این ساختار آخرین چیزی است که می خواهید تغییر دهید. در نتیجه، تغییر سایز بدن به جای آن احتمالا کمتر مشکل ساز است.