Биологические правила - Biological rules

Карликовый мамонт является примером островной карликовости , в случае правила Фостера , его необычно маленького размера тела адаптации к ограниченным ресурсам своего островного дома.

Биологическая норма или биологический закон является обобщенным закон , принцип , или правило сформулированы , чтобы описать закономерности , наблюдаемые в живых организмах. Биологические правила и законы часто разрабатываются в малообъемных, широко применимых способах объяснить сложные явления или существенные замечания по поводу экологии и биогеографических распределения растительных и животных видов по всему миру, хотя они были предложены или распространены на все виды организмов. Многие из этих закономерностей экологии и биогеографии названы в честь биологов, впервые описавших их.

С момента зарождения своей науки биологи стремились объяснить очевидные закономерности в данных наблюдений. В своей биологии , Аристотель вывод правила , регулирующее различия между живородящим четвероногими (в современных терминах, наземный плацентарные млекопитающие ). Среди его правил было то, что размер выводка уменьшается с увеличением массы тела взрослой особи, в то время как продолжительность жизни увеличивается с периодом беременности и с массой тела, а плодовитость уменьшается с увеличением продолжительности жизни. Так, например, у слонов меньше выводков и меньше, чем у мышей, но при этом продолжительность жизни и беременности больше. Подобные правила кратко систематизировали сумму знаний, полученных в результате ранних научных измерений мира природы, и могли использоваться в качестве моделей для прогнозирования будущих наблюдений. Среди самых ранних биологических правил современности - правила Карла Эрнста фон Бэра (с 1828 г.) по эмбриональному развитию и Константина Вильгельма Ламберта Глогера по пигментации животных в 1833 г. Среди биогеографов есть некоторый скептицизм относительно полезности общих правил. Например, Дж. К. Бриггс в своей книге 1987 года « Биогеография и тектоника плит» отмечает, что, хотя правила кладистики Вилли Хеннига «в целом были полезны», его правило прогрессии «подозрительно».

Список биологических правил

Правило Бергмана гласит, что масса тела увеличивается с более холодным климатом, как здесь, у шведского лося .

• Правило Аллена гласит, что формы тела и пропорции эндотерм варьируются в зависимости от климатической температуры либо путем минимизации открытой площади поверхности, чтобы минимизировать потери тепла в холодном климате, либо за счет максимального увеличения площади открытой поверхности, чтобы максимизировать потери тепла в жарком климате. Он назван в честь Джоэла Асафа Аллена , описавшего его в 1877 году.
• Правило Бейтсона гласит, что дополнительные ноги зеркально-симметричны своим соседям, например, когда дополнительная нога появляется в гнезде ноги насекомого. Он назван в честь генетика-первопроходца Уильяма Бейтсона , наблюдавшего его в 1894 году. Похоже, это вызвано утечкой позиционных сигналов через границу раздела конечностей, так что полярность дополнительной конечности меняется на противоположную.
• Правило Бергмана гласит, что в пределах широко распространенной таксономической клады популяции и виды большего размера встречаются в более холодных условиях, а виды меньшего размера - в более теплых регионах. Это относится, за исключением, ко многим млекопитающим и птицам. Он был назван в честь Карла Бергманна , описавшего его в 1847 году.
• Правило Коупа гласит, что линии популяции животныхимеют тенденцию увеличиваться в размерах с течением времени в эволюции. Правило названо в честь палеонтолога Эдварда Дринкера Коупа .
• Глубоководный гигантизм , отмеченный в 1880 году Генри Ноттиджем Мозли , утверждает, что глубоководные животные крупнее своих мелководных собратьев. В случае морских ракообразных было высказано предположение, что увеличение размера с глубиной происходит по той же причине, что и увеличение размера с широтой (правило Бергмана): обе тенденции включают увеличение размера с понижением температуры.
  

  Закон необратимости Долло утверждает, что после того, как организм эволюционировал определенным образом, он не вернется в точную прежнюю форму.
• Закон долло , предложенный в 1893 году французский -born бельгийский палеонтолог Луи Долло утверждаетчто «организм никогда не возвращается точно в прежнее состояние, даже если он оказывается помещен в условиях существования идентичных темв которых он ранее жил .. ... он всегда сохраняет следы промежуточных стадий, через которые он прошел ".
• Правило Эйхлера гласит, что таксономическое разнообразие паразитов зависит от разнообразия их хозяев. Он наблюдался в 1942 году Вольфдитрихом Эйхлером и назван в его честь.
  

  Правило Эмери гласит, что социальные паразиты насекомых, такие как шмели-кукушки, выбирают близкородственных хозяев, в данном случае других шмелей .
• Правило Эмери , отмеченное Карло Эмери , гласит, что социальные паразиты насекомыхчасто тесно связаны со своими хозяевами, например, принадлежат к одному роду.
• Правило Фостера , то правило острова , или эффект острова утверждаетчто члены вида становятся меньше или большезависимости от имеющихся ресурсов в окружающей среде. Это правило было впервые изложено Дж. Бристолем Фостером в 1964 году в журнале Nature в статье под названием «Эволюция млекопитающих на островах».
• Закон Гаузе или принцип конкурентного исключения , названный в честь Георгия Гаузе , гласит, что два вида, конкурирующие за один и тот же ресурс, не могут сосуществовать при постоянных значениях популяции. Конкуренция ведет либо к исчезновению более слабого конкурента, либо к эволюционному или поведенческому сдвигу в сторону другой экологической ниши .
• Правило Глогера гласит, что среди видов эндотерм более сильно пигментированные формы обычно встречаются в более влажных средах, например, вблизи экватора . Он был назван в честь зоолога Константина Вильгельма Ламберта Глогера , описавшего его в 1833 году.
• Правило Холдейна гласит, что если в гибриде видов бесплоден только один пол, то этот пол обычно является гетерогаметным . Гетерогаметный пол - это пол с двумя разными половыми хромосомами; у млекопитающих это самец с хромосомами XY. Он назван в честь Дж . Б. С. Холдейна .
• Правило Гамильтона гласит, чточастота генов должна возрастать, когда родство реципиента с актером, умноженное на выгоду для реципиента, превышает репродуктивные издержки для актера. Это предсказание теории родственного отбора, сформулированное В. Д. Гамильтоном .
• Правило Харрисона гласит, что размеры тела паразита совпадают с размерами тела их хозяев. Он предложил правило для вшей , но более поздние авторы показали, что оно одинаково хорошо работает для многих других групп паразитов, включая ракушек, нематод, блох, мух, клещей и клещей, а также для аналогичного случая мелких травоядных на крупных растениях.
• Правило прогрессии Хеннига гласит, что при рассмотрении группы видов в кладистике виды с наиболее примитивными признаками находятся в самой ранней части области, которая будет центром происхождения этой группы. Он назван в честь Вилли Хеннига , который разработал правило.
• Правило Джордана гласит, что существует обратная зависимость между температурой воды и меристическими характеристиками, такими как количество лучей плавников , позвонков или числа чешуек, которые, как видно, увеличиваются с понижением температуры. Он названчесть отца американской ихтиологии , Дэвид Старр Иордан .
  

  Принцип Лака подбирает размер кладки для максимального количества детенышей, которых родители могут накормить.
• Принцип Лака , предложенный Дэвидом Лаком , гласит, что «размер кладки каждого вида птиц был адаптирован естественным отбором, чтобы соответствовать наибольшему количеству птенцов, для которых родители в среднем могут обеспечить достаточно пищи».
• Правило Рапопорта гласит, что широтные диапазоны растений и животных, как правило, меньше на низких широтах, чем на высоких. Он был назван в честь Эдуардо Х. Рапопорта GC Stevens в 1989 году.
• Правило Ренша гласит, что у разных видов животных в пределах родословной диморфизм размеров полов увеличивается с размером тела, когда самец является более крупным полом, и уменьшается, когда размер тела увеличивается, когда самка более крупного пола. Правило применяется к приматам , ластоногим (тюленям) и копытным животным (таким как крупный рогатый скот и олени). Он назван в честь Бернхарда Ренша , который предложил его в 1950 году.
• Закон Шмальгаузена , названный в честь Ивана Шмальгаузена , гласит, что популяция, находящаяся на крайнем пределе своей толерантности в каком-либо одном аспекте, более уязвима для небольших различий в любом другом аспекте. Следовательно, разброс данных - это не просто шум, мешающий обнаружению так называемых «основных эффектов», но также индикатор стрессовых условий, ведущих к большей уязвимости.
• Правило Торсона гласит, что бентосные морские беспозвоночные в низких широтах, как правило, производят большое количество яиц, развивающихся до пелагических (часто планктотрофных [питание планктоном]) и широко распространяющихся личинок, тогда как в высоких широтах такие организмы, как правило, производят меньше и больше лецитотрофных (желток- кормление) яйца и более крупное потомство, часто в результате живорождения или яйцекладки , которые часто вынашиваются. Он был назван в честь Гуннара Торсона С.А. Милейковским в 1971 году.
  

  

  Закон Уиллистона гласит, что у таких линий, как членистоногие , конечности имеют тенденцию становиться меньше и более специализированными, как показано на раках (справа), тогда как у более базальных трилобитов было много похожих ног.
• Закон Ван Валена гласит, что вероятность исчезновения видов и высших таксонов (таких как семейства и отряды) постоянна для каждой группы с течением времени; группы не становятся ни более устойчивыми, ни более уязвимыми к исчезновению, каким бы старым ни было их происхождение. Он назван в честь биолога-эволюциониста Ли Ван Валена .
• Законы фон Бэра , открытые Карлом Эрнстом фон Бэром , гласят , что эмбрионы начинаются с общей формы и развиваются во все более специализированные формы, так что диверсификация эмбриональной формы отражает таксономическое и филогенетическое древо . Следовательно, у всех животных в типе один и тот же ранний эмбрион; животные в более мелких таксонах (классы, отряды, семейства, роды, виды) разделяют более поздние и более поздние эмбриональные стадии. Это было в резком контрасте с теорией рекапитуляции в Меккеле (а позже Эрнст Геккеля ), который утверждалчто эмбрионы прошли через этапынапоминающие взрослые организмы из последовательных этапов лестницы Naturae от якобы нижайшего до высших уровней организации.
• Закон Уиллистона , впервые замеченный Сэмюэлем Венделлом Уиллистоном , гласит, что части в организме имеют тенденцию сокращаться в количестве и сильно специализироваться по функциям. Он изучил зубной ряд позвоночных и отметил, что там, где у древних животных были рты с разными типами зубов, у современных хищников были резцы и клыки, предназначенные для разрыва и разрезания плоти, в то время как у современных травоядных были большие коренные зубы, предназначенные для измельчения твердых растительных материалов.

Смотрите также

• Биология Аристотеля

Рекомендации