7 règles qui expliquent les formes et tailles animales les plus extrêmes de la Terre
Les animaux se présentent sous des formes et des tailles extrêmes, des énormes éléphants et des calmars colossaux aux singes ouistitis miniatures et aux grenouilles minuscules. Mais il y a une certaine méthode à la folie de la nature, et bien que l’évolution puisse être imprévisible, il existe quelques règles établies qui régissent la façon dont les animaux prennent ces formes extrêmes.
Voici sept règles que les scientifiques ont établies pour décrire les tendances évolutives. Gardez à l’esprit qu’il s’agit de tendances générales et que toutes les espèces ne sont pas couvertes. Même les règles de la nature sont faites pour être transgressées.
La règle de Bergmann
La règle de Bergmann stipule que les animaux évoluent pour devenir plus gros dans les climats plus froids. Cette tendance se produit parce que les animaux plus gros ont un rapport surface/volume plus petit, ce qui aide à réduire la perte de chaleur. Ainsi, les corps plus gros retiennent mieux la chaleur que les corps plus petits.
Un ours polaire () dans l’Arctique, par exemple, est plus de deux fois et demie plus grand qu’un ours malais () vivant dans les tropiques d’Asie du Sud-Est, selon L’Université du Texas à Austin. La règle porte le nom du biologiste allemand Carl Bergmann, selon Référence d’Oxford.
La règle d’Allen
La règle d’Allen stipule que les animaux dans les climats plus froids ont tendance à avoir des appendices relativement plus petits, tels que les membres, les oreilles et la queue, que leurs parents dans des températures plus chaudes. Semblable à l’observation de Bergmann, cette règle consiste à retenir la chaleur.
Les extrémités ont généralement plus de surface que de volume ; ainsi, les plus gros appendices perdent de la chaleur plus rapidement que les plus petits. Par exemple, les lièvres arctiques () ont des pattes plus courtes et des oreilles plus petites que les lièvres du désert américain, comme les lièvres à queue noire () et les lièvres antilopes (). La règle d’Allen porte le nom du zoologiste américain Joel Allen, selon Université Memorial de Terre-Neuve au Canada.
Loi du cube carré
La loi du cube carré est basée sur le principe mathématique selon lequel le rapport de deux volumes est supérieur au rapport de leurs surfaces. Ce principe signifie qu’à mesure que les animaux grandissent, leur volume augmente plus rapidement que leur surface, les animaux plus gros gagnant finalement plus de masse que leurs membres ne peuvent en supporter.
La loi du cube carré impose une limite théorique à quelle taille peuvent atteindre les animaux, Live Science précédemment rapporté. Les scientifiques pensent que la limite de poids est d’environ 120 tonnes (109 tonnes métriques) pour les animaux terrestres.
Règle de l’île
La règle de l’île, également appelée effet d’île ou règle de Foster, soutient que les petits animaux sur les îles ont tendance à évoluer vers des versions géantes de leurs parents du continent, et les grands animaux ont tendance à évoluer vers des versions naines de leurs parents du continent.
Sous la règle de l’île, les animaux aux extrémités du spectre de taille se déplacent vers une taille intermédiaire qui convient aux ressources et aux prédateurs de l’île, ou à leur absence. Une étude de 2021 publiée dans la revue Écologie de la nature et évolution ont constaté que la règle de l’île est répandue chez les mammifères, les oiseaux et les reptiles, avec des exemples comprenant des lézards géants et des éléphants nains éteints.
Les oiseaux insulaires évoluent vers l’incapacité de voler
Une étude de 2016 publiée dans la revue PNAS ont constaté que les oiseaux insulaires évoluent vers une forme incapable de voler. Des dodos mauriciens éteints () aux kiwis néo-zélandais vivants, l’incapacité de voler est un phénomène établi de longue date sur les îles. Cependant, la plupart des oiseaux insulaires conservent leur capacité à voler. Ce que l’étude de 2016 a établi, c’est que même les oiseaux volants développent des muscles de vol plus petits et des pattes plus longues sur les îles, ce qui signifie que tous les oiseaux insulaires évoluent au moins vers l’incapacité de voler. Ces traits sont plus importants sur les îles avec peu de prédateurs, ce qui implique qu’une pression de prédation réduite encourage les oiseaux à abandonner le vol.
Gigantisme sous-marin
Les animaux invertébrés ont tendance à se transformer en géants à de grandes profondeurs océaniques. Pensez aux calmars colossaux () ou aux crabes géants. Les animaux plus gros peuvent se déplacer plus loin pour trouver de la nourriture et s’accoupler, ce qui peut aider à expliquer pourquoi il y a tant de géants dans la mer profonde là où les ressources sont rares, a rapporté Live Science précédemment. Les animaux plus gros ont également des métabolismes plus efficaces et une plus grande capacité à stocker l’énergie des aliments. Enfin, l’océan profond est froid, donc le gigantisme en haute mer est en corrélation avec la règle de Bergmann selon laquelle les climats plus froids produisent des animaux plus gros.
règle de Rensch
La règle de Rensch décrit une tendance au dimorphisme sexuel, où un sexe est plus grand que l’autre. La règle stipule qu’il existe un schéma au sein des lignées animales de dimorphisme sexuel diminuant avec la taille lorsque les femelles sont plus grandes que les mâles et augmentant avec la taille lorsque les mâles sont plus gros que les femelles.
Une étude de 2004 publiée dans la revue PNAS ont constaté que chez les plus grandes espèces d’oiseaux de rivage, les mâles sont généralement plus gros que les femelles, et le dimorphisme sexuel augmente plus les mâles d’une espèce deviennent gros. En revanche, les femelles sont généralement plus grandes que les mâles chez les petits oiseaux de rivage.
