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ベルクマンの法則

ベルクマンの法則

出典: Wikipedia
一般小学生

まとめ

ベルクマンの法則
恒温動物において、同じ種または近縁な種の間では、寒冷な地域に生息するものほど体が大型化するという法則

解説

ベルクマンの法則は、1847年にドイツの生物学者クリスティアン・ベルクマンによって提唱されました。この法則の根拠は、動物体積(体重)と表面積の関係にあります。恒温動物は自らのエネルギーで熱を作り出し体温を一定に保ちますが、熱は体表から放出されます。幾何学的に、物体の体積が3乗の割合で増えるのに対し、表面積は2乗の割合でしか増えません。つまり、体が大きくなるほど「体重あたりの表面積」が小さくなり、熱が逃げにくくなるのです。

この法則は、寒冷地での生存戦略として非常に重要です。以下の表は、ベルクマンの法則と、同時によく語られるアレンの法則を比較したものです。

法則名 注目するポイント 寒い地域の傾向
ベルクマンの法則 体の大きさ(全体) 大型化する
アレンの法則 突出部(耳・足など) 短小化する
コラム

具体的な例として、クマ科の動物が挙げられます。北極圏に生息するホッキョクグマは体重が数百キログラムに達するのに対し、熱帯に生息するマレーグマは数十キログラム程度と非常に小型です。また、ペンギンにおいても、南極に住むコウテイペンギンは最大種であり、赤道付近のガラパゴスペンギンは小型です。ただし、この法則は自ら熱を作る恒温動物に当てはまるものであり、周囲の温度に体温が左右される変温動物爬虫類や昆虫など)には必ずしも当てはまりません。

小学生のみなさんへ

寒いところに住んでいる動物と、暖かいところに住んでいる動物を比べると、寒いところに住んでいる動物のほうが体が大きいという決まりがあります。これを「ベルクマンの法則」と呼びます。

どうして体が大きいほうがいいのでしょうか?それは、体が大きいほうが、体で作った熱が外に逃げにくいからです。例えば、北極にいるシロクマ(ホッキョクグマ)はとても大きいですが、暖かい森に住むマレーグマはシロクマよりもずっと小さい体をしています。このように、動物たちは住んでいる場所の温度に合わせて、生き残りやすい体の大きさに進化しんかしてきたのです。

ルラスタコラム

ペンギンも同じです。一番寒い南極に住むコウテイペンギンは、ペンギンの中で一番大きな体をしています。逆に、暖かい場所に住むペンギンは小さめです。動物園に行く機会があったら、種類しゅるいごとの大きさの違いを観察かんさつしてみるのもおもしろいですよ!

テストでの問われ方・理解度チェック

【基礎】 ベルクマンの法則によると、同じ仲間の恒温動物では、寒い地域に住むものほど体の大きさはどうなるとされていますか。
体が大きくなる(大型化する)。
【応用】 寒い地域で体が大きい方が生存に有利なのはなぜですか。「表面積」という言葉を使って説明しなさい。
体が大きくなるほど、体重(体積)に対する表面積の割合が小さくなり、体温が外へ逃げにくくなるため。
【実践】 ベルクマンの法則が「恒温動物」には当てはまり、「変温動物」には必ずしも当てはまらないのはなぜですか。
恒温動物は自ら熱を産生して体温を維持する必要があるが、変温動物は外部の熱を利用して体温を上げるため、熱を逃がさないことよりも熱を吸収する効率などが優先される場合があるから。

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