Biologie – Bergmannsche Regel

Die Bergmannsche Regel gibt uns einen Einblick in die faszinierende Fähigkeit der Tiere, sich an ihren Lebensraum anzupassen. Wir haben eine einfache Erklärung, anschauliche Beispiele und die wichtigsten Infos rund um die Bergmannsche Regel für dich.

Was besagt die Bergmannsche Regel? Ganz einfach: Gleichwarme Tiere sind größer, wenn sie in kälteren Regionen leben.

Definition Bergmannsche Regel: Gleichwarme Tierarten, die in kälteren Regionen leben, sind größer als verwandte Arten, die in wärmeren Regionen leben.

Gleichwarm (Homoiotherm) sind alle Säugetiere und Vögel.

Definition Homoiotherm: Gleichwarme Tiere – also alle Säugetiere und Vögel – haben eine konstante (gleichbleibende) Körpertemperatur, unabhängig von ihrer Umgebungstemperatur.

Das erkennst du ganz einfach an dir selbst, denn auch der Mensch ist ein Säugetier und damit gleichwarm. Deine Körpertemperatur beträgt immer rund 37 Grad Celsius – ganz egal, ob du im Hochsommer in der Sonne liegst oder im tiefsten Winter eine Bergwanderung unternimmst.

Die Bergmannsche Regel ist eine der ökographischen bzw. tiergeographischen Regeln. Diese zeigen, wie unterschiedlich sich Tierarten in verschiedenen klimatischen Regionen entwickeln. So trifft die Bergmannsche Regel beispielsweise auf Vögel zu: Uhus, die in warmen Regionen leben, sind deutlich kleiner als ihre Artgenossen in kälteren Klimazonen.

Ein weiterer Vertreter der Bergmannschen Regel ist der Fuchs: Der Polarfuchs ist mit bis zu 90 Zentimetern Körperlänge und rund 5 Kilogramm Gewicht deutlich größer als der Wüstenfuchs mit maximal 40 Zentimetern Körperlänge und bis zu 1,5 Kilogramm.

Die folgenden Beispiele zeigen dieses Prinzip deutlich.

Es gibt viele verschiedene Arten von Bären, die in unterschiedlichen Regionen der Welt leben. Die drei größten Land-Raubtiere der Erde sind Bären:

• Der Eisbär lebt in der Arktis und wird bis zu 3 Meter lang und bis zu 500 Kilogramm schwer.
• Der Kamtschatkabär lebt auf einer Halbinsel hinter Sibirien und wird bis zu 2,5 Meter lang und bis zu 600 Kilogramm schwer.
• Der Kodiakbär lebt auf einer Insel vor Alaska und wird bis zu drei Meter lang und knapp 400 Kilogramm schwer

Alle drei dieser beeindruckend großen Bären leben in kalten Regionen. Aber Bären gibt es überall auf der Welt, also sehen wir uns im Vergleich mal die Artgenossen in warmen Gebieten an:

• Der Lippenbär lebt in Gebieten wie Indien und Sri Lanka, wird bis zu 1,80 Meter lang und bis zu 145 Kilogramm schwer.
• Der Brillenbär lebt in Südamerika und wird bis zu 1,90 Meter lang und bis zu 200 Kilogramm schwer.
• Der Malaienbär lebt unter anderem in Indien und wird bis zu 1,40 Meter lang und bis zu 65 Kilogramm schwer.

Bei Pinguinen sieht es ähnlich aus: Es gibt insgesamt 18 Pinguin-Arten, von denen 8 in einer arktischen Umgebung leben.

Der Kaiserpinguin ist mit bis zu 1,20 Metern und bis zu 40 Kilogramm die größte Pinguin-Art. Er lebt in der Antarktis, wo es bis zu minus 40 Grad Celsius kalt wird.

Der Zwergpinguin ist die kleinste Pinguin-Art. Er lebt in Neuseeland, Australien und Tasmanien, wo es sehr heiß wird. Der Zwergpinguin wird maximal 40 Zentimeter groß und wiegt nur rund ein Kilogramm.

Auch bei den Pinguinen zeigt sich: Die kleineren Arten leben in warmen Regionen, die größeren Arten leben in kalten Gebieten.

Aber warum ist das so, dass Vögel, Füchse, Bären, Pinguine und andere Tiere je nach Lebensgebiet unterschiedlich groß sind? Das liegt daran, dass sich die Evolution physikalische Prinzipien zu Nutze macht, um das bestmögliche Management der Körperwärme zu sichern. Konkret geht es bei dem Körper eines Tieres und der Bergmannschen Regel um Oberfläche und Volumen:

• Je größer die Körperoberfläche, desto größer der Wärmeverlust.
• Je größer das Körpervolumen, desto größer die Wärmeproduktion.
• Eine Verdopplung der Körperoberfläche ergibt eine Verdreifachung des Körpervolumens.

Kleinere Tiere erzeugen also weniger Wärme, weil sie ein kleineres Körpervolumen haben. Gleichzeitig verlieren sie Wärme über ihre Körperoberfläche. Ein Tier mit einer doppelt so großen Körperoberfläche verliert auch doppelt so viel Wärme, kann aber dreimal so viel Wärme produzieren, weil sein Körpervolumen im Vergleich zur Körperoberfläche größer ist als bei einem kleinen Tier.

Kurz gesagt: Je größer ein Tier ist, desto mehr Wärme kann es erzeugen und desto weniger Wärme verliert es verhältnismäßig.

Es ist also ganz schön clever von der Evolution, Tiere in kälteren Regionen größer zu machen.

Die Allensche Regel ist ein weiteres ökographisches Prinzip, das sich mit der Entwicklung von Tieren in unterschiedlichen Klimaregionen beschäftigt. Laut Allenscher Regel sind die Gliedmaßen und Fortsätze – also Arme, Beine, Schwanz und Ohren – bei Tieren in kälteren Regionen kürzer als bei ihren Artverwandten in wärmeren Gebieten.

Das ergibt Sinn: Auch die Gliedmaßen und Fortsätze bilden eine Körperoberfläche, über die das Tier Wärme verliert. Da weniger Körperoberfläche weniger Wärmeverlust bedeutet, sorgen kürzere Extremitäten für bessere Wärmespeicherung im Körper.

Die Allensche und die Bergmannsche Regel sind sich also einig, dass sich der Körper von Tieren an das Klima anpasst – nur beschäftigt sich das eine Prinzip mit der Körpergröße und das andere mit der Körperform.

So logisch alles bis hierhin klingt: Wie für jede Regel gibt es auch für die Bergmannsche Regel Ausnahmen. Immer wieder gibt es Tierarten, deren größere Vertreter in warmen Regionen leben oder die in kalten Gebieten kleiner sind.

In der Welt der Biologie sorgt die Bergmannsche Regel außerdem für Kritik, weil sie nur die Umgebungstemperatur als Einflussfaktor berücksichtigt. Denkbar ist aber, dass sich auch beispielsweise das Nahrungsangebot und die Fortpflanzungsmöglichkeit auf die Körpergröße von Tieren auswirken.

Auch die Tatsache, dass die Bergmannsche Regel nicht für wechselwarme Tiere wie Insekten und Reptilien gilt, sorgt immer wieder für Gegenstimmen. Denn hier ist es oft genau umgekehrt: Die größeren Arten leben in wärmeren Gebieten, in kalten Regionen sind eher kleinere Arten heimisch.

• Die Bergmannsche Regel wurde im 19. Jahrhundert von Carl Bergmann formuliert.
• Sie besagt, dass artverwandte Tiere größer werden, wenn sie in kälteren Regionen leben.
• Verwandte Arten in wärmeren Regionen sind dementsprechend kleiner.
• Die Bergmannsche Regel gilt nur für gleichwarme (homoiotherme) Tiere, also Säugetiere und Vögel.
• Das Prinzip ist bei vielen Tierarten zu beobachten, unter anderem bei Pinguinen und Bären.
• Es geht bei der Bergmannschen Regel um das Verhältnis von Oberfläche und Volumen eines Körpers.
• Je mehr Körpervolumen ein Tier hat, desto mehr Wärme kann es produzieren.
• Über die Körperoberfläche verlieren Tiere Wärme.
• Eine doppelt so große Körperoberfläche bedeutet ein dreimal so großes Körpervolumen.
• Deshalb haben größere Tiere ein besseres Verhältnis von Oberfläche zu Volumen – sie können also mehr Wärme erzeugen und verlieren weniger Wärme.
• Auch die Allensche Regel beschäftigt sich mit den Unterschieden von Tieren in warmen und kalten Regionen.
• Sie besagt, dass gleichwarme Tiere in kälteren Regionen kürzere Gliedmaßen und Fortsätze haben.
• So haben sie weniger Körperoberfläche, über die sie Wärme verlieren.
• Die Bergmannsche Regel hat auch viele Kritiker, weil es durchaus Ausnahmen gibt.
• Es ist denkbar, dass sich auch andere Faktoren wie zum Beispiel das Nahrungsangebot und die Fortpflanzungsmöglichkeiten auf die Körpergröße von Tieren auswirken.
• Bei wechselwarmen Tieren wie Reptilien und Insekten ist es oft umgekehrt: Die größeren Arten leben in wärmeren Gebieten, die kleineren Arten in kalten Regionen.