Regra de Allen - Allen's rule

Terra, orelhas, lebre, Lepus
Regra de Allen - Lebre e suas orelhas na Terra

A regra de Allen é uma regra ecogeográfica formulada por Joel Asaph Allen em 1877, afirmando amplamente que os animais adaptados a climas frios têm membros mais curtos e apêndices corporais do que os animais adaptados a climas quentes. Mais especificamente, afirma que a proporção da superfície corporal / volume para animais homeotérmicos varia com a temperatura média do habitat ao qual estão adaptados (ou seja, a proporção é baixa em climas frios e alta em climas quentes).

Explicação

Três prismas retangulares são compostos cada um por oito cubos unitários . Um cubo composto com um lado de 2 tem um volume de 8 unidades 3, mas uma área de superfície de apenas 24 unidades 2 . Um prisma retangular com dois cubos de largura, um cubo de comprimento e quatro cubos de altura tem o mesmo volume, mas uma área de superfície de 28 unidades 2 . Empilhá-los em uma única coluna dá 34 unidades 2 .

A regra de Allen prevê que animais endotérmicos com o mesmo volume corporal devem ter diferentes áreas de superfície que ajudarão ou impedirão sua dissipação de calor.

Como os animais que vivem em climas frios precisam conservar o máximo de calor possível, a regra de Allen prevê que eles deveriam ter desenvolvido uma relação área-volume comparativamente baixa para minimizar a área de superfície pela qual dissipam o calor, permitindo-lhes reter mais calor. Para os animais que vivem em climas quentes, a regra de Allen prevê o oposto: que eles devem ter proporções comparativamente altas de área de superfície para volume. Como os animais com baixa relação área de superfície para volume superaqueceriam rapidamente, animais em climas quentes deveriam, de acordo com a regra, ter altas relações de área de superfície para volume para maximizar a área de superfície através da qual dissipam o calor.

Gráficos de área de superfície, A em relação ao volume, V dos sólidos platônicos e uma esfera, mostrando que formas mais arredondadas com o mesmo volume têm uma área de superfície menor.

Em animais

Embora haja inúmeras exceções, muitas populações de animais parecem estar em conformidade com as previsões do governo de Allen. O urso polar tem membros atarracados e orelhas muito curtas que estão de acordo com as previsões do governo de Allen. Em 2007, RL Nudds e SA Oswald estudaram os comprimentos expostos das pernas das aves marinhas e descobriram que os comprimentos das pernas expostas estavam negativamente correlacionados com T maxdiff (temperatura corporal menos a temperatura ambiente mínima), apoiando as previsões da regra de Allen. JS Alho e colegas argumentaram que os comprimentos da tíbia e do fêmur são maiores em populações de sapos comuns que são nativos das latitudes médias, o que é consistente com as previsões da regra de Allen para organismos ectotérmicos. Populações da mesma espécie de latitudes diferentes também podem seguir a regra de Allen.

RL Nudds e SA Oswald argumentaram em 2007 que há pouco suporte empírico para o governo de Allen, mesmo que seja um "princípio ecológico estabelecido". Eles disseram que o suporte para a regra de Allen vem principalmente de estudos de uma única espécie, uma vez que estudos de várias espécies são "confundidos" pelos efeitos de escala da regra de Bergmann e adaptações alternativas que se opõem às previsões da regra de Allen.

JS Alho e colegas argumentaram em 2011 que, embora a regra de Allen tenha sido originalmente formulada para endotérmicos , ela também pode ser aplicada aos ectotérmicos , que derivam a temperatura corporal do ambiente. Em sua opinião, ectotérmicos com menores proporções de área de superfície para volume se aqueceriam e esfriariam mais lentamente, e essa resistência à mudança de temperatura pode ser adaptativa em "ambientes termicamente heterogêneos". Alho disse que tem havido um interesse renovado no governo de Allen devido ao aquecimento global e as "mudanças microevolutivas" que são previstas pela regra.

Em humanos

Grupo Eskimo pelo fotógrafo William Dinwiddie (1894)

Diferenças marcantes no comprimento dos membros foram observadas quando diferentes partes de uma determinada população humana residem em diferentes altitudes. Ambientes em altitudes mais altas geralmente apresentam temperaturas ambientes mais baixas. No Peru , os indivíduos que viviam em altitudes mais elevadas tendiam a ter membros mais curtos, enquanto aqueles da mesma população que habitava as áreas costeiras mais baixas geralmente tinham membros mais longos e troncos maiores.

Katzmarzyk e Leonard observaram da mesma forma que as populações humanas parecem seguir as previsões do governo de Allen. : 494 Há uma associação negativa entre o índice de massa corporal e a temperatura média anual para as populações humanas indígenas ,: 490 o que significa que as pessoas que se originam de regiões mais frias têm uma constituição mais pesada para sua altura e as pessoas que se originam de regiões mais quentes têm uma constituição mais leve para seus altura. A altura relativa do assento também está negativamente correlacionada com a temperatura para as populações humanas indígenas ,: 487-88 o que significa que as pessoas que se originam de regiões mais frias têm pernas proporcionalmente mais curtas para sua altura e as pessoas que se originam de regiões mais quentes têm pernas proporcionalmente mais longas para sua altura.

Em 1968, AT Steegman investigou a suposição de que o governo de Allen causou a configuração estrutural da face ártica mongolóide . Steegman fez um experimento que envolveu a sobrevivência de ratos no frio. Steegman disse que os ratos com passagens nasais estreitas, rostos mais largos, caudas mais curtas e pernas mais curtas sobrevivem melhor no frio. Steegman disse que os resultados experimentais tinham semelhanças com os mongolóides árticos, particularmente o esquimó e o aleúte , porque eles têm características morfológicas semelhantes de acordo com a regra de Allen: uma passagem nasal estreita, cabeças relativamente grandes, cabeças longas a redondas, mandíbulas grandes, relativamente grandes corpos e membros curtos.

Mecanismo

Um fator que contribui para a regra de Allen em vertebrados pode ser que o crescimento da cartilagem é pelo menos parcialmente dependente da temperatura. A temperatura pode afetar diretamente o crescimento da cartilagem, fornecendo uma explicação biológica próxima para essa regra. Os experimentadores criaram ratos a 7 graus, 21 graus ou 27 graus Celsius e então mediram suas caudas e orelhas. Eles descobriram que as caudas e orelhas eram significativamente mais curtas nos camundongos criados no frio em comparação com os camundongos criados em temperaturas mais quentes, embora seus pesos corporais gerais fossem os mesmos. Eles também descobriram que os ratos criados no frio tinham menos fluxo sanguíneo em suas extremidades. Quando eles tentaram cultivar amostras de osso em diferentes temperaturas, os pesquisadores descobriram que as amostras cultivadas em temperaturas mais quentes tinham um crescimento significativamente maior de cartilagem do que aquelas cultivadas em temperaturas mais frias.

Veja também

Referências