ベルクマンの法則とは、動物の例と恐竜が巨大化した理由について

恐竜を表現した画像

ベルクマンの法則とは、動物の例と恐竜が巨大化した理由について


恐竜が登場するのは、ペルム紀末の大絶滅があった後の三畳紀頃です。
恐竜というのは単系統で、大きく言うと2つのグループに分けられます。

竜盤類と鳥盤類です。
竜盤類と鳥盤類は骨盤のかたちが違っていて、坐骨と恥骨が直角になっているのが竜盤類、ほとんど平行なのが鳥盤類です。

竜盤類には2つのタイプがいて、1つはアパトサウルスに代表される竜脚形類。
もう1つはティラノザウルスに代表される獣脚類で、恐竜の中でこの仲間だけが肉食です。
鳥盤類はすべて草食性ですが、多様性は高く、4つほどのグループに分けられます。


大型恐竜は、肉食であれ草食であれ、重力に抗するために基本的に同じような恰好をしています。

恐竜というと、ジュラ紀が全盛だったようなイメージがありますが、恐竜が最も栄えたのは白亜紀でした。
とくに鳥盤類の種類が増えたのはほとんど白亜紀になってからです。

当初、恐竜はそれほど大きくなかったようですが、次第に巨大化していったようです。
理由はよくわかっていませんが、その1つとして共進化が言われています。
餌となるものが大きくなれば、それを獲る恐竜も大きくならざるを得ません。
あるいは、捕食者から逃れるために、より大きくなる必要があったとも考えられます。

人間の場合は、成長を止めるシステムが働いて、ある一定の大きさ以上になりませんが、カメや鯉、ワニなどを見ると、年を重ねるほどどんどん大きくなって行く傾向があります。
両生類や魚類、爬虫類は、成長が止まらないような仕組みになっているとするならば、恐竜が巨大化したのも成長が止まらなかったためだと考えることもできます。

昆虫とは逆に、哺乳類は来たに行くほど巨大になります。
これを「ベルクマンの法則」といいます。
ドイツの生物学者、クリスティアン・ベルクマンによると、恒温動物においては、同じ種でも寒冷な地域に棲息するものほど体格が大きくなり、近縁な種の間では、大型の種ほど寒冷な地域に棲息するといいます。


クマを例にとれば、熱帯に棲むマレーグマが最も小型で、アジアの暖温帯に棲むツキノワグマ、温帯から寒帯にかけて棲息するヒグマ、そして北極近辺に棲息するホッキョクグマの順に体が大きくなります。

恒温動物は体温を一定に保つため、体内で熱を生産しています。
そして体表面からは熱が放出、発散されます。
体内での熱の生産量は体重に、放出される熱量は体表面にほぼ比例します。
放熱量は体長の2乗に、熱生産量は体長の3乗に比例するため、体長が大きくなるにつれて、単位体重当たりの対表面積が小さくなるのです。

暖かい地域では放熱が必要で、体重当たりの体表面積は大きくなる必要があり、つまりは小型である方がいいわけです。
しかし寒い地域では、熱の発散を抑制するために大型である方がいいのです。

緯度が高くなるほど手足や耳などが短くなり、体が丸くなっていくのも、同じ理由からです。
コンパクトに丸まっているほうが、熱の発散が抑えられるのです。
実際、ホッキョクギツネと南方のキツネでは耳の長さが異なり、北極のキツネは耳が短くて丸いです。

比較的暑いところに巨大な昆虫がいる理由はよくわかっていませんが、暑いところには、逆にきわめて小さな昆虫もいます。

暖かいところは、昆虫の種類がとにかく多くいます。
熱帯は温帯に比べて10~20倍、寒冷に比べると100倍くらい種類が豊富なわけで、母集団が大きければ、当然、大きいのも小さいのも出てきます。
だから多様性の幅が出てくるということも理由の1つでしょう。


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