Bergmannsche RegelMissverständnis mit Schulbuchtradition

Im Unterricht sollte mit ökogeographische Regeln vorsichtig umgegangen werden. Neue Untersuchungen zeigen, dass viele Tierarten von den Regeln abweichen. Die Gründe dafür sind vielfältig.

Großer Wiesel

Beim Großen Wiesel (Mustela erminea) etwa sind die mitteleuropäischen Tiere deutlich größer als ihre skandinavischen Varianten. Foto: © hakoar/stock.adobe.com

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Die Bergmannsche Regel

Der Göttinger Biologe Carl Bergmann stellte im Jahr 1847 eine erste der mittlerweile zahlreichen ökogeographischen Regeln auf. Sie versuchen zu erklären, wieso sich nahe verwandte Arten endo­thermer Tiere in unterschiedlichen geographischen Regionen in bestimmten Merkmalen unterscheiden. Bergmanns Regel besagt, dass Endotherme in höheren Breitengraden größer sind als nahe verwandte Arten näher am Äquator (Bergmann, 1847). Ernst Mayr (1956) weitete Bergmanns Regel auf Populationen von Säugetieren aus und ging davon aus, dass innerhalb einer Art die größeren Exemplare weiter nördlich auftreten. Rein physikalisch erscheint dieser Zusammenhang logisch, da sich die Körper­oberfläche bei einer Verdopplung der Körpergröße zwar ebenfalls verdoppelt, sich das Körpervolumen jedoch verdreifacht. 

Die Biologie hält sich nicht an Regeln

Da die Wärmeproduktion vom Körpervolumen abhängt, produziert ein doppelt so großes Tier relativ mehr Wärme, als es durch die Zunahme seiner Körperoberfläche verliert. Anders ausgedrückt: Die massenspezifische Oberfläche nimmt bei Größenzunahme schneller ab als die massenspezifische Stoffwechselrate, sodass vergleichsweise mehr Wärme relativ zur produzierten Menge an Stoffwechselwärme konserviert wird. Diese Regel ist einfach und einleuchtend. Wie die Biologie nun aber einmal ist, halten sich nicht alle an Regeln. So gilt die Bergmannsche Regel in Nordamerika nur für die karnivoren und granivoren Arten (hier die Nager) (McNab, 1971). In Australien gehorchen die aus Europa eingeschleppten Hausmäuse der Regel, die wilde australische Verwandtschaft (Pseudomys hermannsburgensis) jedoch nicht (Tomlinson/Withers, 2008). Auch die Madagassischen Feuchtnasenaffen folgen in ihrer Größenverteilung nicht der Bergmannschen Regel. Auf der anderen Seite gilt Bergmanns Regel für zahlreiche ektotherme Tierarten (Ashton/Feldman, 2003), was überrascht, da die Begründung auf dem vom Oberflächen-Volumen-Verhältnis abhängigen Wärme­verlust beruht, der sich eher bei Endothermen auswirken sollte. 

Worin liegt nun die Ursache für die mangelnde Generalisierbarkeit der Bergmannschen Regel?

Beim Großen Wiesel (Mustela erminea) etwa sind die mitteleuropäischen Tiere deutlich größer als ihre skandinavischen Varianten. Die Ursache dafür ist aber nicht die Umgebungstemperatur, sondern die Größe der zur Verfügung stehenden Beutetiere und damit die verfügbare Nahrungsmenge. Das Gleiche gilt für Füchse in Chile. Bei ihnen kommt mit dem Grad der Überschneidung der Reviere benachbarter Füchse ein weiterer Faktor hinzu, der sich auf die Körpergröße auswirkt (Fuentes/Jaksic, 1979). Bei anderen Tierarten ist ein größerer Körper mit verantwortlich für die Fitness der Nachkommen in Zeiten der Nahrungs­knappheit. Kurz: Es ist zunächst sinnvoll anzunehmen, dass das Oberflächen-Volumen-Verhältnis die Körpergröße bestimmt. Jedoch müssen wohl in den meisten Fällen unterschiedliche Faktoren bei der Erklärung der Körpergröße mit einbezogen werden. Daher sollte im Unterricht mit ökogeografischen Regeln eher vorsichtig umgegangen werden.

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Körpergröße und globale Erwärmung - zwei Beispiele (aus UB 407)

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