İçeriğe atla

Allen kuralı

Sekiz birim küpten oluşan iki dikdörtgen prizma. Kenarı 2 olan bileşik kübün hacmi 8 birim3 iken yüzey alanı yalnızca 24 birim2'dir. İki küp genişliğinde, bir küp uzunluğunda ve dört küp yüksekliğinde olan dikdörtgen prizmanın hacmi aynıdır ancak yüzey alanı 28 birim2'dir.
Platonik katılar ve bir kürenin, A yüzey alanı ile V hacim grafiği, aynı hacimde daha yuvarlak olan şekillerin daha küçük bir yüzey alanına sahip olduğunu gösterir.

Allen kuralı, Joel Asaph Allen tarafından 1877 yılında tanımlanan[1][2] ve genel olarak soğuk iklimlere adapte olmuş hayvanların, sıcak iklimlere adapte olmuş hayvanlara göre daha kısa uzuv ve vücut uzantıları olduğunu belirten biyolojik kuraldır. Tam olarak homeotermik hayvanların vücutlarının yüzey alanının hacimlerine oranının adapte oldukları habitatın ortalama sıcaklığı ile değiştiğini; soğuk iklimlerde bu oranın düşük, sıcak iklimlerde ise yüksek olduğunu belirtir.

Açıklama

Allen kuralı aynı vücut hacmine sahip endotermik hayvanların ısı kaybını azaltacak ya da artıracak şekilde farklı yüzey alanları olduğunu öngörür.

Soğuk iklimlerde yaşayan hayvanlar olabildiğince ısıyı korumak zorunda oldukları için Allen kuralı bu hayvanların ısı kaybına maruz kaldıkları yüzey alanını minimize edip daha fazla ısı tutabilmelerini sağlayacak şekilde yüzey alanlarının hacimlerine oranı daha düşük olarak evrimleşmiş olabileceklerini öngörür. Sıcak iklimlerde yaşayan hayvanlar için ise Allen kuralı bunun tersini öngörür yani yüzey alanlarının hacimlerine oranı görece daha yüksektir. Yüzey alanının hacme oranı daha düşük olan hayvanlar kısa sürede çok ısınacakları için kurala göre sıcak iklimlerde yaşayan hayvanlar ısıyı dağıtacak şekilde yüzey alanını maksimize edecek şekilde yüzey alanlarının hacimlerine oranı yüksektir.

Hayvanlarda

Her ne kadar sayısız istisnası olsa da hayvan popülasyonlarının çoğu Allen kuralının öngörülerine uyar gibi görünmektedir. Kutup ayısı Allen kuralının öngörülerine uyacak şekilde tıknaz uzuvlara ve çok kısa kulaklara sahiptir.[3] R.L. Nudds ve S.A. Oswald tarafından 2007 yılında deniz kuşlarının bacaklarının açıkta kalan uzunlukları üzerine yaptıkları çalışmada bu uzunluğun Tmaxdiff[a] ile ters orantılı olduğunu ortaya koydular.[4] Ancak R.L. Nudds and S.A. Oswald, "yerleşmiş bir ekolojik ilke" olmasına rağmen Allen kuralı için zayıf bir ampirik destek olduğunu öne sürdüler.[4] Allen kuralının asıl olarak tek bir tür üzerindeki çalışmalardan çıkarıldığını ve farklı türler üzerinde yapılan çalışmaların Bergmann kuralının ölçeklendirme etkileri ile Allen kuralının öngörülerinin tersine işleyen alternatif adaptasyonlar nedeniyle "şaşırtıcı" olduğunu belirtmişlerdir.[4]

J.S. Alho vd. ise bayağı kurbağalarda tibia ve femur uzunluklarının orta enlemlerde yaşayan popülasyonlarda daha uzun olduğunu ve bunun ektotermik organizmalar için Allen kuralının öngörüleri ile uyumlu olduğunu ortaya koydular.[5] Allen kuralının asıl olarak endotermler için formüle edilmiş olmasına rağmen vücut sıcaklıklarını çevreden alan ektotermlere de uygulanabileceği görüşünü ortaya attılar. Görüşlerine göre yüzey alanının hacme oranı düşük olan ektotermler daha yavaş ısınıp soğuyabilecekler ve sıcaklık değişikliğine karşı olan bu direncin "termal olarak heterojen ortamlar" için adaptif olabilecektir. Küresel ısınma ve kuralın öngördüğü "mikroevrimsel değişiklikler" nedeniyle Allen kuralına karşı ilginin arttığını öne sürmüşlerdir.[5]

İnsanlarda

Bir insan popülasyonunun farklı bölümleri farklı irtifada yaşadığında uzuv uzunluklarında farklılıklar olduğu gözlemlenmiştir. Yüksek irtifada ortam sıcaklığı genellikle daha düşüktür. Peru'da yüksek irtifada yaşayan insanların daha kısa uzuvları olurken aynı popülasyondan kıyılarda yaşayanların genelde daha uzun uzuvları ve daha büyük gövdeleri vardır.[6]

Katzmarzyk ve Leonard'da benzer şekilde insan popülasyonlarının Allen kuralı öngörülerine uyduğunun görüldüğünü kaydetmişlerdir.[7] Yerli insan popülasyonları arasında vücut kitle indeksi ile yıllık ortalama sıcaklık arasında ters bağıntı bulunur,[8] yani kökeni daha soğuk bölgelerde olan halkların boylarına göre vücutları daha ağırken daha sıcak bölgelerdeki halkların vücutları boylarına göre daha hafiftir. Yerli insan popülasyonları için göreceli oturma yüksekliği de sıcaklık ile ters bağıntılıdır,[9] yani kökeni soğuk bölmelerde olan halkların bacakları boylarına göre daha kısadır ve sıcak bölgelerdeki halkların da orantısal olarak bacakları boylarına göre uzundur.[10]

A.T. Steegman 1968 yılında Arktik Mongoloid yüzünün yapısal şeklinin Allen kuralı nedeniyle oluştuğu varsayımını inceledi.[11] Steegman, farelerin soğukta hayatta kalmasını içeren bir deney düzenledi. Steegman daha dar burun kanalları, daha geniş yüzlere, daha kısa kuyruklara ve daha kısa bacaklara sahip olan farelerin soğukta hayatta kalmakta daha başarılı olduklarını gözlemledi.[11] Steegman deneysel sonuçlarının özellikle Eskimo ve Aleut halkları olmak üzere Arktik Mongoloidler ile benzerlik gösterdiğini çünkü bu halkların da Allen kuralı ile uyumlu olan daha dar burun kanalları, görece büyük kafalar, uzun ve yuvarlak kafalar, büyük çeneler, görece daha büyük gövdeler ve daha kısa uzuvlar gibi benzer morfolojik özelliklere sahip olduğunu öne sürmüştür.[11]

Mekanizma

Omurgalılarda Allen kuralına katkı sağlayan bir faktör de kıkırdak doku büyümesinin kısmen de olsa sıcaklığa bağlı olması olabilir. Sıcaklığın kıkırdak doku büyümesini doğrudan etkilemesi bu kural için kismi bir biyolojik açıklama getirir. Deney yapan bilim insanları, 7°C, 21 °C ve 27 °C'de yetiştirdikleri farelerin kuyruk ve kulaklarını ölçtüler. Bu deneyler sonucunda soğuk sıcaklıklarda yetişen farelerin genel vücut ağırlıkları aynı olsa bile kuyruk ve kulaklarının sıcakta yetişen farelere göre kaydadeğer derecede kısa olduğunu gözlemlediler. Ayrıca soğukta yetiştirilen farelerin uzuvlarında daha az kan akışı olduğunu da ortaya çıkardılar. Farklı sıcaklıklarda kemik örnekleri büyütmeyi denediklerinde ise araştırmacılar sıcakta büyüyen örneklerde soğukta büyüyenlere göre kaydadeğer oranda daha fazla kıkırdak doku büyümesi olduğunu gözlemlediler.[12][13]

Ayrıca bakınız

Notlar

  1. ^ Tmaxdiff = (Vücut sıcaklığı) - (Minimum ortam sıcaklığı)

Kaynakça

Özel

  1. ^ Allen 1877.
  2. ^ Lopez 1986.
  3. ^ Hogan, C. Michael (18 Kasım 2008). "Polar Bear: Ursus maritimus". iGoTerra. 27 Ekim 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 27 Haziran 2020. 
  4. ^ a b c Nudds, Oswald & Aralık 2007.
  5. ^ a b Alho, Herczeg & Laugen 2011.
  6. ^ Weinstein & Kasım 2005.
  7. ^ Katzmarzyk & Leonard 1998, s. 494.
  8. ^ Katzmarzyk & Leonard 1998, s. 490.
  9. ^ Katzmarzyk & Leonard 1998, ss. 487-88.
  10. ^ Katzmarzyk & Leonard 1998.
  11. ^ a b c Steegmann, Platner & Ocak 1968.
  12. ^ "Hot weather for longer legs". Science News. The Naked Scientists. Aralık 2008. 24 Nisan 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 27 Haziran 2020. 
  13. ^ Serrat, King & Lovejoy 2008.

Genel

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Çöl</span> Çok az yağışın gerçekleştiği arazi alanı

Çöl, Yerküre'de yer alan ana biyom tiplerinden birisidir. Çöl, yıllık 250 mm'den az yağış alan bölgeler için kullanılan bir terimdir.

<span class="mw-page-title-main">Memeliler</span> kara omurgalıları sınıfı

Memeliler, hayvanlar aleminin insanların da dâhil olduğu, dişilerinde bulunan meme bezleri ve hem dişi hem erkek bireylerinde bulunan ter bezleri, kıl, işitmede kullanılan üç orta kulak kemiği ve beyinde yer alan neokorteks bölgesi ile ayrılan bir omurgalı sınıfıdır.

<span class="mw-page-title-main">Kemiriciler</span> memeli takımı

Kemiriciler, yaşadıkları çevreye uyum bakımından çok başarılı olan bir memeli takımıdır.

<span class="mw-page-title-main">Su</span> H2O formülüne sahip kimyasal bileşik, yaşam kaynağı

Su, Dünya üzerinde bol miktarda bulunan ve tüm canlıların yaşaması için vazgeçilmez olan, kokusuz ve tatsız bir kimyasal bileşiktir. Sıklıkla renksiz olarak tanımlanmasına rağmen kızıl dalga boylarında ışığı hafifçe emmesi nedeniyle mavi bir renge sahiptir.

Hipertermi, dış etkenler nedeniyle insan vücut sıcaklığının yükselmesi anlamına gelir. Hipertermi hafif veya şiddetli şekillerde kendini gösterebilir. Genellikle çevresel faktörler sonucu oluşur; direkt olarak güneş ışınlarına maruz kalma, sıcak çarpması ve ortam sıcaklığının yüksek seviyelere ulaşması gibi. Ateş ile karıştırılmamalıdır.

<span class="mw-page-title-main">Penguen</span> uçamayan, dimdik durabilen, perde ayaklı deniz kuşları

Penguen, Sphenisciformes takımında Spheniscidae familyasında yer alan, uçamayan, yüzebilen, dimdik durabilen, perde ayaklı deniz kuşudur. Güney Kutbu, Yeni Zelanda, Avustralya, Güney Amerika, Güney Afrika ve Galapagos Adaları'nın kıyılarında yaşarlar; ancak Kuzey Kutbu da dâhil olmak üzere Kuzey yarımkürede penguenler bulunmaz. Büyüklük bakımından 30–105 cm arasında değişik 18 kadar türü bilinmektedir. Hemen hemen tüm penguen türleri Güney Yarımküre'ye özgü olsa da, sadece Antarktika gibi soğuk iklimlerde bulunmazlar. Aslında, o kadar uzak Güney'de sadece birkaç penguen türü yaşamaktadır. 18 türden 5'inin Antarktika'da, 4'ünün alt-Antarktika adalarında yaşadığı ve bu türlerden sadece 4'ünün soğuk iklimde, 14'ünün ılıman ve sıcak iklimlerde yaşadıkları belirtilmektedir. Ilıman bölgede birkaç tür bulunur, ancak bir tür, Galapagos pengueni Ekvator yakınlarında yaşar. Penguenlerin en irileri olan İmparator penguen 45 kg ağırlığa ulaşır. Sıcak bölgelere doğru gidildikçe boyları küçülür. Denizlerdeki kabuklular, balık ve mürekkep balıkları ile beslenirler. Tüyleri kuş tüylerine hiç benzemez. Sırtları siyah veya gri, karın kısımları beyaz ince ve pulsu tüylerle örtülüdür. Türler birbirinden, başlarındaki renkli tüyleriyle ayrılır. Kuyrukları kısa ve ayakları vücutlarının gerisinde olduğundan rahatlıkla dimdik ayakta durabilirler. Denizde, saatte 10 deniz mili hızla yüzebilirler. Hatta gerektiğinde bu hızlarını iki katına çıkarabilirler.

<span class="mw-page-title-main">Şarbon</span> Bacillus anthracis adlı bakteri nedeniyle oluşan bulaşıcı bir hastalık

Şarbon, antraks veya anthrax; Bacillus anthracis adlı bakteri nedeniyle oluşan zoonotik karakterde bulaşıcı bir hastalık.

<span class="mw-page-title-main">İklim</span> Belirli bir bölgedeki hava koşullarının uzun dönemler boyunca istatistikleri

İklim, bir yerde uzun bir süre boyunca gözlemlenen sıcaklık, nem, hava basıncı, rüzgâr, yağış, yağış şekli gibi meteorolojik olayların ortalamasına verilen addır. Hava durumundan farklı olarak iklim, bir yerin meteorolojik olaylarını uzun süreler içinde gözlemler. Bir yerin iklimi o yerin enlemine, yükseltisine, yer şekillerine, kalıcı kar durumuna ve denizlere olan uzaklığına bağlıdır. İklimi inceleyen bilim dalına klimatoloji adı verilir. İklim türleri, sıcaklık ve yağış rejimi gibi durumlara bakılarak sınıflandırılabilir. Ancak günümüzde en çok kullanılan sınıflandırma sistemi, aslen Wladimir Köppen tarafından geliştirilmiş olan Köppen iklim sınıflandırmasıdır.

Yansıtabilirlik ya da Albedo, yüzeylerin yansıtma gücü; veya bir yüzeyin üzerine düşen elektromanyetik enerjiyi yansıtma kapasitesi. Genel olarak güneş ışığını yansıtma kapasitesi için kullanılır. Albedo, cismin yüzey dokusuna, rengine ve alanına bağlı olarak değişir. Elektromanyetik tayfın tümünde veya belirli bir bölümünde hesaplanabilir.

<span class="mw-page-title-main">Kış</span>

Kış, Dünya'nın kutup bölgeleri ile Ilıman kuşak bölgelerinde yılın en soğuk mevsimidir. Çoğunlukla tropikal kuşakta oluşmaz. Her yıl, sonbahardan sonra ve ilkbahardan önce gelir. Kış, Dünya'nın eksen eğikliği sebebiyle her bir yarım küresinin Güneş'ten uzaklaşması sayesinde oluşur. Çeşitli kültürler, farklı tarihleri kışın başlangıcı olarak tanımlar ve bazıları hava durumuna dayalı bir tanım kullanırlar. Kuzey yarımkürede kışken, Güney yarımkürede yazdır ya da tam tersidir. Çoğu bölgede, kış dondurucu soğuklar ve karla ilişkilendirilir. Kış gündönümü anı, Güneş'in Kuzey veya Güney Kutbu'na göre yüksekliğinin en negatif değerinde olduğu andır. Bu durumun görüldüğü gün, en kısa gündüzü ve en uzun gecesi olan gündür ve kış gündönümünden sonraki günlerde, geceler kısalır ve gündüzler uzar. Kutup bölgelerinin dışındaki en erken gün batımı ve en geç gün doğumu tarihleri, kış gündönümü tarihinden farklıdır ve bunlar, yıl boyunca Dünya'nın eliptik yörüngesinin neden olduğu, güneş günündeki değişiklik nedeniyle enlemlere bağlıdır.

<span class="mw-page-title-main">Kutup tilkisi</span> Arktik bölgesinde yaşayan küçük bir köpekgil türü

Kutup tilkisi, köpekgiller (Canidae) familyasına dahil Vulpes cinsi içinde yer alan, arktik bölgelere özgü küçük bir tilkidir.

<span class="mw-page-title-main">Türkiye iklimi</span>

Türkiye, iklim kuşaklarından ılıman kuşak ile subtropikal kuşak arasında yer alır. Türkiye'nin coğrafî konumu ve yer şekilleri sonucunda iklimi, farklı özellikte iklim tiplerinin oluşmasına yol açmıştır. Kıyı bölgelerinde denizlerin etkisiyle daha ılıman iklim özellikleri görülür. Dağların yüksekliği ve uzanışı deniz etkilerinin iç kesimlere ulaşmasını engeller. Bu nedenle iç kesimlerinde karasal iklim özellikleri görülür.

Uyuşukluk, bir hayvanda azaltılan fizyolojik faaliyetin bir durumudur, genellikle azaltılan bir vücut sıcaklığı ve metabolizmanın oranı olarak tanımlanır. Uyuşukluk içine giren hayvanlara sinek kuşları gibi küçük kuşlar, yarasalar gibi bazı küçük memeliler de dahildir. Gününün aktif geçen parçasında bu hayvanlar normal vücut sıcaklığı ve faaliyet düzeylerini sürdürürler ama günün bir kısmı esnasında vücut sıcaklığı enerjiyi korumak için düşürülür. Uyuşukluk durumu, çoğunlukla soğuk bir iklimde yaşamak için hayvanlara yardımcıdır. Tamias cinsi sincaplar, sıçrayan fareler, dağ sıçanı gibi bazı hayvanlarda kış süresince kış uykusunun bu durumuna girerler. Akciğerli balıklarda havuz dışında uyuşukluk durumuna girerler. Tenrekler ise uyuşukluk durumuna yaz esnasında eğer yiyecek seyrekse girerler (Madagaskar'da). Siyah ayılar, çoğunlukla kış uykusuna yatmasına rağmen gerçekten uyuşukluk durumuna girmezler. Onların vücut sıcaklıkları, solunum ve kalp atışıyla beraber düşürürken, uyuşukluk durumunda hayvanların çoğu gibi siyah ayılarda vücut sıcaklığını azaltmazlar.

<span class="mw-page-title-main">Köppen iklim sınıflandırması</span> iklim sınıflandırma sistemi

Köppen iklim sınıflandırması, tüm dünyada en sık kullanılan iklim sınıflandırma yöntemlerinden biridir. Bu yöntem 1900'lü yıllarda Alman klimatolog Wladimir Köppen tarafından ortaya atılmış ve 1918 ile 1936 yılları arasında yine Köppen tarafından büyük ölçüde geliştirilmiştir. Köppen'ın sınıflandırma yönetimine göre bir çevrenin doğal bitki örtüsü, o yörenin iklimini açıklamak için en iyi değerlendirme aracıdır. Bu nedenle Köppen iklim bölgelerini ayırırken bitki örtüsünün dağılışını göz önüne almıştır. Köppen sınıflandırması bir bölgenin yıllık ve aylık sıcaklık ortalaması ile yağış miktarını hesaplayarak iklim bölgelerinin sınırlarını çizer. Köppen iklim sınıflandırması, en yaygın kullanılan iklim sınıflandırma sistemlerinden birisidir. İlk olarak Alman - Rus bilimci Wladimir Köppen 1884' te Köppen tarafından, özellikle 1918 - 1936' da yapılan birkaç değişiklikle yayınlandı. Daha sonra, iklim bilimci Rudolf Geiger sınıflandırma sisteminde bazı değişiklikler yaptı ve bu nedenle bazen Köppen - Geiger iklim sınıflandırma sistemi olarak adlandırıldı.

<span class="mw-page-title-main">Hipotermi</span> 35 °C altı insan merkezî vücut sıcaklığı

Hipotermi, insanlarda merkezî vücut sıcaklığının 35 °C'den aşağı düşmesine denir. Sanılanın aksine hipotermiya bir hastalık değildir. Genellikle yağmur, rüzgâr, kar veyâ soğuk suya maruz kalma gibi faktörler tarafından tetiklenir. Belirtiler sıcaklığa bağlıdır. Hafif hipotermiyada şiddetli titreme görülürken sıcaklığın daha fazla düşmesi ile orta derecede hipotermiyada titreme durur ve zihinsel karışıklık artar. Şiddetli hipotermiya başlangıcında paradoksal soyunma yaşanabilir, hipotermik kişi bilincini kaybeder ve kalp durması riski artar.

Sıcak çarpması, aynı zamanda güneş çarpması olarak da bilinen bu tıbbi durum çevresel koşullar nedeniyle ısıya maruz kalınması ve termoregülasyon eksikliği nedeniyle vücut sıcaklığının 40,6 °C'nin üzerine çıktığı hipertermi olarak tanımlanan ciddi bir ısıya bağlı hastalıktır. Vücut sıcaklığının homeostaz noktasından fizyolojik nedenlerle yükselmesi olan ateşten farklıdır. Önleyici tedbirler çok miktarda soğuk sıvı almak ve parketmiş araçların içi gibi kısa sürede aşırı ısınabilen ve havalandırılmayan ortamlardan yani aşırı sıcak ve nemden uzak durmaktır. Tedavisi, fiziksel olarak vücudun sıcaklığının düşürülmesini gerektirir.

<span class="mw-page-title-main">Oksijen izotopu</span> 8 protonu olan izotop türü

Oksijen izotopu, oksijeninin iki izotopu arasındaki oranın hassas ölçümü üzerine kuruludur. Bu izotoplar; en yaygın olan O16 ile bu izotoptan daha ağır olan O18 izotopudur. Daha hafif olan O16 izotopu okyanuslarda daha kolay buharlaşır. Bu nedenle yağış, (böylelikle oluşturabileceği buzullar) O16 bakımından zenginleşir. Bu durum daha ağır olan O18 izotopunun, okyanus sularında daha büyük konsantrasyonlarda kalmasına neden olmaktadır. Böylece, buzulların geniş alanları kapladığı dönemlerde daha hafif olan O16 izotopu daha fazla miktar buzullarda bulunur ve bu nedenle de deniz suyundaki O18 konsantrasyonu artar. Tam tersi durumlarda ise; buzul çağı buzullarının önemli ölçüde azaldığı daha sıcak olan buzul çağları arası dönemlerde ise daha fazla O16 denize döner ve bu nedenle okyanus suyundaki O18 oranı O16'ya kıyasla düşer.

<span class="mw-page-title-main">Buzullar arası dönem</span>

Buzullar arası dönem, buzul çağındaki art arda buzul dönemlerini ayıran binlerce yıllık sıcak küresel ortalama sıcaklığın jeolojik bir aralığıdır. Mevcut Holosen yaşlı buzullar arası oluşum yaklaşık 11.700 yıl önce Pleistosen'in sonunda başladı.

<span class="mw-page-title-main">Biyolojik kural</span>

Biyolojik kural ya da biyolojik kanun, canlılarda görülen örüntüleri tanımlamak için formüle edilmiş, genelleştirilmiş ilkeler ve kanunlardır. Biyolojik kurallar, dünya üzerinde bitki ve hayvan türlerinin ekolojisi ve biyocoğrafi dağılımları hakkında karmaşık fenomenlerin ya da dikkati çeken gözlemlerin kısa ve öz ama geniş çaplı olarak uygulanabilecek şekilde geliştirilir. Ekoloji ve biyocoğrafyada görülen bu tür düzenlilikler genellikle bunu ilk olarak tanımlayan biyologların adıyla anılır.

<span class="mw-page-title-main">Joel Asaph Allen</span> Amerikalı hayvanbilimci (1838 – 1921)

Joel Asaph Allen ABD'li zoolog, mammalog ve ornitolog. Amerikan Ornitologlar Birliğinin ilk başkanı, Amerikan Doğa Tarihi Müzesinin ilk kuşlar ve memeliler küratörü ve aynı müzenin Ornitoloji Bölümünün ilk müdürü olmuştur. Endotermlerin iklim ile vücutlarının değiştiğini,sıcak iklimlerde ısı kaybetmek için yüzey alanının arttığını, soğuk iklimlerde ise ısıyı korumak için yüzey alanını minimize ettiğini belirten Allen kuralı ile tanınır.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.