Tomasz Umiński —Zwierzęta i kontynenty 29 07 Termin zwrotu książki: Karta terminów zwrotów TOMASZ UMIŃSKi zwierzęta i kontynenty OGEOC3RAFIA POPULARNA opracowanie graficzne Krystyna Roqaczewska Jerzy Desselberger r WARSZAWA - PAŃSTWOWE ZAKŁADY WYDAWNICTW SZKOLNYCH Copyright 1968 by Państwowe Zakłady Wydawnictw Szkolnych W szczególnoici zastrzeżeniu podlega koncepcja map zoogco-graficznych, zawierających W jednym obrazie graficznym wyróżnienie: 1. endemitów spośród zwierzqt obecnych, 2. grup charakterystycznie nieobecnych, 3. grup charakterystycznie nielicznych, 4. różnej rangi powiązań z innymi krainami (grupy wspólne, gatunki wspólne, gatunki wkraczające na pogranicze). Redaktor Barbara Sawicka-Janczarek Redaktor techniczny Krystyna Borowiecko Państwowe Zakłady Wydawnictw Szkolnych. Warszawa 1968 Wydanie pierwsze. Nakład 10 000+230 egz. Ark.: wyd. 11,4; druk. 10,75 + wkł, Oddano do składania 2.XII.1967 r. Podpisano do druku 8. XI. 1968 r. Druk ukończono w listopadzie 1968 r. Papier dwustr. powl. mat. 61 x 86 cm, 80 g, kl. V z fabryki w Częstochowie Zam. nr 8596/26. Cena zł 26.— H-9 Zakłady Graficzne PZWS w Bydgoszczy, ul. Jagiellońska 1 ...mammals browse on bushes in South Africa, South America, and Australia, but the mammals and the bushes are very different in each place... ...ssaki obgryzają krzewy tak samo w Afryce Południowej, Ameryce Południowej i w Australii, ale i ssaki i krzewy są bardzo odmienne w każdym z tych miejsc... PHILIP J. DARLINGTON, Jr. OD AUTORA Zoogeografia nie jest nauką młodą. Jej okres wielkich odkryć i burzliwego rozwoju przypada na drugą połowę XIX wieku. Od tego czasu narodziło się wiele dyscyplin naukowych, nowych i odkrywczych, sięgających po tajemnicę istoty życia. Ale zoogeografia jest piękna i fascynująca, jak piękne i fascynujące są żywe zwierzęta na tle wolnej przyrody, jak piękne i fascynujące są dalekie, egzotyczne lądy. Takie jest moje najgłębsze przekonanie. Pragnąłbym podzielić się tym przekonaniem z Czytelnikiem, pokazując mu przede wszystkim prawa rządzące światem zwierząt i ich rozmieszczeniem na powierzchni naszej planety. Pragnąłbym skoncentrować uwagę na kilku nasuwających się „dlaczego" spośród tych wielu, na które nauka już odpowiedziała i tych, na które odpowiedzi jeszcze nie znamy. I I zwierzęta i środowisko fizyczne Życie powstało w wodzie, w oceanach. Pierwsze zwierzęta także powstały w oceanach, tam się mnożyły, rozwijały w liczne typy, a dopiero znacznie później niektóre z nich wyszły na ląd i zaczęły go zasiedlać. Najstarsze szczątki zwierząt, znane nauce, to szczątki zwierząt morskich. Zresztą wśród wszystkich wielkich grup świata zwierzęcego, czyli typów nie znajdziemy ani jednego, który by nie miał swoich przedstawicieli w morzach. Natomiast na odwrót, niektóre typy zwierząt są wyłącznie morskie, żeby wymienić chociażby osłonice (Tunicata) albo szkarłupnie (Echinodermata), czyli wszystkie jeżówce, rozgwiazdy, strzykwy, wężowidła i liliowce. Jamochłony są właściwie również wyłącznie morskie, a tych parę gatunków stułbi (Hydra), które żyją w wodach słodkich, czy chełbia (Aurelia aurita) z naszego na wpół słodkiego Bałtyku, mogą służyć za wyjątki potwierdzające regułę. Zwierzęta, które opanowały ląd znalazły się w środowisku bardzo urozmaiconym pod względem warunków życiowych. W toku przystosowywania się do tych różnorodnych warunków, rozwinęły się one i rozmnożyły w niezwykle wielkiej liczbie gatunków. Wystarczy wymienić same tylko owady z absolutnie rekordową liczbą około ośmiuset tysięcy gatunków dotychczas znanych nauce. To jest tak wiele, że trudno sobie wyobrazić. Dla porównania przypomnę, że każdy gatunek ma przynajmniej jedną nazwę naukową, złożoną co najmniej z dwu wyrazów. Nazwy owadów obejmują więc przeszło półtora miliona wyrazów. A suma wszystkich słów napisanych w tej książeczce wynosi zaledwie około pięćdziesięciu tysięcy. Spośród wielu czynników kształtujących życie na Ziemi, najbardziej różnią środowisko wodne od lądowego: gęstość i wilgotność środowiska. Ich wpływ powoduje też większość różnic między zwierzętami wodnymi a lądowymi. Gęstość ośrodka Różna gęstość ośrodka, w którym się dane zwierzę porusza, wywiera chyba najbardziej bezpośredni wpływ na jego postać. Gęstość wody jest z grubsza 773 razy większa niż gęstość powietrza. Woda stawia też odpowiednio większy opór każdemu ciału, poruszającemu się w niej. Wobec tego każde zwierzę aktywnie pływające musi mieć opływowy kształt, podobny do kształtu ryby. Ciało zaokrąglone lub lekko zaostrzone z przodu, łagodnie zwężające się ku tyłowi i zaostrzone na końcu. Żadnych długich wyrostków, kolców, rogów. Jeżeli jakaś wodna istota nie spełnia tych rygorystycznych wymagań, to nie jest dobrym pływakiem. Na lądzie nie ma takich ograniczeń. Nawet najwięksi szybkobiegacze, jakimi są ssaki kopytne, mogą sobie pozwolić na dość fantazyjne kształty, na długie szyje, wielkie rogi, jak u jelenia, nie mówiąc już o długich i cienkich nogach, będących najdoskonalszym środkiem lokomocji naziemnej. Tak już jest na świecie, że każdy zysk okupuje się jakąś stratą. Większość zwierząt wodnych unosi się swobodnie w wodzie, prawie nic nie ważąc. Każdy pamięta: Archi-medes—ciało zanurzone w cieczy traci pozornie na ciężarze tyle, ile... itd. Toteż zwierzę wodne musi pracować, wydatkować energię dopiero wtedy, kiedy się porusza. Kiedy nie płynie, może trwać z całkowicie rozluźnionymi mięśniami, w stanie takiego bezruchu, jakiego my, lą-dowcy nie zdołamy sobie nawet wyobrazić. To uczucie zupełnej nieważkości znają płetwonurkowie jako jeden z większych uroków sportu podwodnego. Powietrze nie daje niemal żadnego oparcia zwierzęciu stojącemu na lądzie. Zwierzę lądowe nawet jeżeli stoi, musi utrzymywać W napięciu liczne grupy mięśni. W ruchu czy bezruchu musi dźwigać na szyi ciężar głowy, a na nogach ciężar całego ciała i wydatkować dużo energii. Toteż wszystkie zwierzęta lądowe mają stosunkowo większe zapotrzebowanie energetyczne, niż mieszkańcy wód. Dla zdobycia większych ilości energii muszą one zjadać więcej pokarmu i zużywać więcej tlenu. Przemiana materii musi być szybsza, układ oddechowy i układ krążenia muszą być bardziej sprawne. MASA CIAŁA Od gęstości ośrodka zależą także rozmiary ciała. W wodzie zwierzę może być ogromne i nie martwić się o swój ogrom. Woda je i tak udźwignie. Na lądzie co innego, musi ono swoje ciało nosić na własnych nogach. Tymczasem, gdy masa ciała rośnie proporcjonalnie do sześcianu, to siła mięśni tylko do kwadratu wymiarów liniowych. Im zwierzę większe, tym więcej siły mięśniowej potrzebuje, aby ustać na nogach, tym więcej energii, aby się poruszać. Gdyby jakiekolwiek zwierzę zaczęło rosnąć nieogranicze-nie, stawałoby się coraz bardziej ociężałe, chodziłoby z coraz większym trudem. Przy pewnym wzroście granicznym nie mogłoby już w ogóle chodzić. Co najwyżej mogłoby stać. Cała siła jego mięśni byłaby zużyta na utrzymanie się na nogach. Gdyby to zwierzę urosło jeszcze trochę, zwaliłoby się na ziemię i nie mogłoby powstać, przygniecione własnym ciężarem. A urósłszy jeszcze trochę więcej, zginęłoby z uduszenia, bo mięśnie oddechowe nie byłyby w stanie poruszyć potwornie ciężkiego cielska. Opis ten może się wydać przesadny, a tymczasem to prawda. Jeżeli nieostrożnego wieloryba fale morskie wyrzucą na płyciznę czy zgoła na plażę, zdycha on w bardzo krótkim czasie, nie z głodu ani z tęsknoty, tylko po prostu z uduszenia. No i już jesteśmy przy wielorybach, które są właśnie przykładem wodnych olbrzymów. Duże gatunki wielorybów fiszbinowych to największe zwierzęta wszech czasów na naszej Ziemi, z najdłuższym płetwalem błękitnym (Balaenoptera musculus) osiągającym 30 m długości i najcięższym wielorybem grenlandzkim (Balaena mysticetus), którego rekordowe osobniki miewały blisko 200 000 kg masy ciała. 8 Takich rozmiarów na lądzie nikt nie osiągnął i nie osiągnie. Dzisiejsze słonie ze swoimi 4 m długości ciała i 4 000 kg wyglądają przy wielorybach jak krasnoludki. A przy tym warto zauważyć, że słoń ruchami i zachowaniem przypomina rozważnego starszego pana, a stado wielorybów raczej grupkę rozbrykanych nastolatków. Ktoś z równym zamiłowaniem do zoologii i do matematyki mógłby teoretycznie wyliczyć, jak duże byłoby największe zwierzę, jeszcze zdolne do życia na lądzie. Paleontologia wskazuje, że miałoby ono około 5 m wysokości w kłębie i około 6 m długości, bo tego mniej więcej wzrostu były największe spośród lądowych ssaków, trzeciorzędowe olbrzymy z rodzaju Indricotherium, należącego do nadrodziny nosorożcowatych (Rhinocerotoidea). Tutaj Czytelnik może mi wypomnieć wielkie gady ery mezozoicznej jak Brontosaurus, Diplodocus i inne, długości 20 czy 30 m. Rzeczywiście, były takie i musiały chyba ważyć około 40 ton, ale też mechanika ich ruchów jest do dzisiaj zagadką. Jedyna zadowalająca hipoteza to ta, że zamieszkiwały przybrzeżne płycizny, prowadząc półwodny tryb życia, chodząc po prostu po dnie. Ciała ich unosiła więc częściowo woda, a tylko resztę musiały dźwigać masywne nogi. KSZTAŁT CIAŁA Chociaż gęstość powietrza jest niewielka, to jednak stawia ono wyraźny i znaczny opór ciałom poruszającym się z dużą prędkością. Dla zwierząt biegających, opór ten nie ma większego znaczenia. Mając twardy grunt pod nogami, mogą one opór powietrza przezwyciężyć stosunkowo nieznacznym wysiłkiem. Co innego zwierzęta latające. Po pierwsze dla nich samo powietrze stanowi jedyny punkt oparcia. Po drugie zwierzęta latające na ogół poruszają się znacznie szybciej niż zwierzęta biegające, 10 I dlatego u dobrych lotników można obserwować opływowe kształty ciała. Ptaki, które ze wszystkich zwierząt najlepiej, a przynajmniej najszybciej latają, mają sylwetkę nieco podobną do ryb, które z kolei najlepiej pływają. Ciało i jednych i drugich jest najszersze w swojej przedniej części, a ku tyłowi stopniowo i łagodnie zwęża się, kończąc się zupełnie płaskim, cienkim ogonem. Oczywiście, na ptaka trzeba patrzeć z boku, a na rybę z góry, żeby to podobieństwo zauważyć. Wiele ptaków w czasie lotu wciąga głowę w ramiona i wtedy nic nie zniekształca tej rybiej sylwetki, poza ostrym, sterczącym dziobem. BIERNE UNOSZENIE SIĘ W morzach i oceanach, tak samo jak w rzekach i jeziorach, żyje całe mnóstwo zwierząt zbyt małych albo zbyt słabych, aby mogły przeciwstawić się ruchom wód. Żyją więc zawieszone w wodzie i są biernie przez nią unoszone. Cały zespół tak żyjących organizmów określa się nazwą planktonu. Należą tu organizmy najróżniejszych rozmiarów, od mikroskopijnych wrotków do meduz 2 m średnicy dzwona, i najróżniejszej przynależności systematycznej, od pierwotniaków poczynając, a kończąc na ślimakach i ich larwach oraz na larwach szkarłupni i ryb. Obok nich występuje też w wodach liczny świat planktonożercow, od drapieżnych wrotków do plankto-nożernych ryb i wielorybów. W powietrzu żadne zwierzę, choćby najmniejsze, nie jest w stanie unosić się biernie przez czas dłuższy, ponieważ nie pozwala na to zbyt mała gęstość powietrza. Na lądzie nie istnieje żaden biologiczny odpowiednik planktonu. Wobec tego również i planktonożercow nie ma co szukać wśród istot lądowych. Co prawda pewne młode pajączki unoszą się biernie w powietrzu na nitkach wysnutej przez siebie pajęczyny, tworząc ,,babie lato", ale też nie jest to sposób ich życia. To tylko sposób podróżowania z miejsca urodzenia się w poszukiwaniu nowych terenów. Owady, małe płazy, gady, nawet małe ssaki bywają czasem porywane przez gwałtowne trąby powietrzne i przez jakiś czas unoszone biernie w powietrzu, nieraz na wielkie odległości. Jest to jednak zjawisko sporadyczne, wyjątkowe i nie ma nic wspólnego z normalnym trybem życia tych zwierząt. 11 \ NARZĄDY ZMYSŁÓW Różnica gęstości ośrodków powoduje także, że narządy zmysłów zwierząt lądowych są wykształcone zupełnie odmiennie niż zwierząt wodnych. Nie mają one narządów takich, jak linia boczna ryb, służąca do odbierania bodźców wywoływanych ruchami wody. Natomiast do wielkiej doskonałości dochodzi słuch, z rozwojem którego wiąże się rozwój narządów głosowych. Głos staje się często narzędziem porozumiewania się między współplemieńcami. Udoskonalenie słuchu dało nietoperzom tak precyzyjny aparat echolokacyjny, że w swoich polowaniach są niezależne od światła dziennego. Jeden zmysł zwierząt wodnych, zwany zmysłem chemicznym, został rozdzielony na dwa odrębne zmysły smaku i węchu. Węch dla całego szeregu ssaków, zwłaszcza nocnych, jest najważniejszym zmysłem. Wielka przejrzystość powietrza pozwala w nim widzieć na dziesiątki kilometrów, podczas gdy w Wodzie widać co najwyżej na dziesiątki metrów, a i to raczej w wyjątkowych przypadkach. Toteż najwyższą doskonałość wzroku osiągnęły zwierzęta dopiero na lądzie. Jak we wszystkim co dotyczy opanowania lądu, tak i w tym przypadku najdoskonalsze okazały się owady i kręgowce. Wprawdzie budowa ich oczu jest najzupełniej inna, oparta na odmiennych zasadach konstrukcyjnych, niemniej precyzja tego narządu jest godna podziwu w obydwu przypadkach. Gęstość powietrza bywa odmienna w różnych rejonach Ziemi i waha się w czasie, ale te różnice są znikome, jeśli porównamy je z różnicą gęstości między powietrzem a wodą. I dlatego gęstość powietrza w zasadzie nie wpływa na rozmieszczenie geograficzne zwierząt (o pewnych zagadnieniach zbliżonych do tego tematu będzie mowa w rozdziale o życiu gór). Powoduje ona natomiast zasadnicze różnice między zwierzętami wodnymi a lądowymi, a także między układami stosunków wśród zwierząt, które są inne w wodzie, inne na lądzie. Wilgotność Wilgotność jest drugim czynnikiem jaskrawo różniącym warunki bytowania w wodzie i na lądzie. W środowisku wodnym mówienie o wilgotności nie miałoby sensu. Każde zwierzę jest po prostu zanurzone w wodzie. Zwierzęta wodne mają kłopoty tylko z regulacją ciśnienia osmotycz-nego w swoich organizmach, jeżeli żyją w hipertonicznej wodzie oceanów lub hipotonicznej wodzie słodkiej. Co innego na lądzie, gdzie woda w postaci stałej, ciekłej lub gazowej stanowi tylko przymieszkę gleby czy powietrza. POKRYCIE CIAŁA Zwierzętom lądowym zagraża przede wszystkim nadmierna utrata wody. Ochrona przed tym jest jednym z z pierwszych warunków utrzymania się na lądzie. Toteż zwierzęta naprawdę lądowe, dobrze przystosowane do tego środowiska, wytworzyły na powierzchni ciała różne, mniej lub więcej wodoszczelne powłoki, które oddzielają wnętrze organizmu, jego płyny, od suchego otoczenia. Wśród bezkręgowców najlepiej zabezpieczyły się stawonogi, których ciała okrywa nieprzepuszczalny pancerzyk. Ze stawonogów zaś najdoskonalej pod tym względem są zbudowane owady o stosunkowo bardzo grubych pancerzach, bardzo skutecznie chroniących przed wysychaniem. Ślimaki, mało na pozór przystosowane do suchego otoczenia, dają sobie radę za pomocą wapiennych muszel, okrytych rogowym oskórkiem, a ochronę reszty ciała stanowi wydzielana na powierzchni skóry warstewka śluzu. Dosyć liczne ślimaki nagie polegają wyłącznie na tej śluzowej powłoce, tylko bardziej gęstej niż ślimaków oskorupionych. Spośród kręgowców najmniej zależne od wilgoci są gady, ptaki i ssaki. Wprawdzie skóra ich jest miękka i elastyczna, ale powierzchnię jej pokrywa martwy, zrogowaciały naskórek, który bardzo skutecznie ogranicza parowanie z powierzchni ciała. Dodatkową osłoną są wytwory tego naskórka takie, jak grube, rogowe łuski i płyty okrywające skórę gadów, jak pióra ptaków i sierść ssaków. Zwierzęta, które nie wytworzyły dostatecznie wodoszczelnych osłon muszą z konieczności ograniczać się do miejsc, gdzie powietrze jest stale nasycone parą wodną. Żyją w wilgotnej glebie, w norach, w lasach pod liśćmi, albo po prostu nad wodami. Tu można wymienić dżdżownice, stonogi, niektóre mniej odporne ślimaki, a także liczne płazy. Ze zwierząt egzotycznych można by jeszcze wyliczyć np. lądowe wypławki, lądowe pijawki czy pra-tchawce (Protracheata). 12 13 NARZĄDY ODDECHOWE Dla zwierząt lądowych nie lada łamigłówką do rozwiązania jest problem oddychania. Najprostszy sposób to oddychanie wprost całą powierzchnią ciała. Ba, ale ta powierzchnia musiałaby być stale wilgotna, bo tlen z powietrza dopiero po rozpuszczeniu się w płynach tkanek może wejść do obiegu, do użytku. Przez suchą powierzchnię tlen nie przeniknie do wnętrza organizmu. Ale wilgotne pokrycie ciała byłoby narażone na wysychanie. Koło się zamyka, sensownego wyjścia nie widać. Tak właśnie oddychają np. dżdżownice, a częściowo i płazy, czyli właśnie zwierzęta zazwyczaj ograniczone do miejsc wilgotnych. Poza tym dla większości zwierząt, zwłaszcza tych o żywej przemianie materii i dużym zapotrzebowaniu tlenowym, powierzchnia ciała byłaby o wiele za mała dla wymiany gazów. Potrzebne jest jej rozwinięcie. Zwierzęta wodne najczęściej rozwijają powierzchnię ciała na zewnątrz, wytwarzając liczne delikatne, pierzaste wyrostki — skrze-la, obficie zaopatrywane w krew. Na lądzie takie urządzenie jest do niczego. Po pierwsze, wilgotne piórka skrzel natychmiast się sklejają i zamiast ogromnej powierzchni tej delikatnej struktury, otrzymujemy mokrą bryłkę 0 powierzchni znikomo małej, tak małej, że nawet w obfitującym w tlen powietrzu nie da się tym oddychać. Po drugie, skrzela to też jest wilgotna powierzchnia ciała wystawiona na bezlitośnie wysuszające działanie powietrza. Niektóre zwierzęta radzą sobie półśrodkami. Wiadomo, że nasze raki mają skrzela ukryte w komorach, wytworzonych przez nawisające po bokach płyty pancerza. Toteż można je dosyć długo przetrzymać żywe bez wody. W krajach południowych bardzo liczne kraby i raki pustel-niki wyłażą z morza i buszują po plażach W poszukiwaniu wyrzuconej przez fale padliny. W czasie wyprawy zoologicznej jachtu ,,Dar Opola" na Morze Czerwone widziałem kraby, które zbliżały się do obozowego ogniska 1 czatowały na rzucane im ogryzione kości. A działo się to pod palącym podzwrotnikowym słońcem. Rekordzistą pod tym względem jest krab kokosowy (Birgus iatro), który może całymi dniami żyć na lądzie, a nawet wspinać się na palmy. Ma on jamę skrzelową specjalnie uszczelnioną, wyposażoną w dodatkowe wyrostki oddechowe. Inne urządzenia mają pospolite i u nas skorupiaki, a mianowicie stonogi, znane chociażby z wilgotnych i niezbyt czysto utrzymanych piwnic. Zatraciły one skrzela, a za to mają w nabrzmiałych nasadach odnóży odwłokowych U rozgałęzione do wewnątrz komory, służące do oddychania. To właśnie jest jedyna metoda skutecznie działająca na lądzie. Rozwinięcie powierzchni ciała do wewnątrz zapewnia osłonę cienkich i wilgotnych błonek, przez które odbywa się wymiana gazów. Również i w tym kierunku najwyższy stopień specjalizacji można stwierdzić wśród owadów i kręgowców. Całe ciało owadów jest przeniknięte systemem porozgałęzianych rurek, tchawek, których najcieńsze zakończenia sięgają dosłownie wszędzie i wszędzie dostarczają na miejsce powietrze i zawarty w nim tlen. Pozostawała kwestia wewnętrznej wyściółki tchawek. Jeżeli byłaby cienka, to tchawki zostałyby zgniecione, zaciśnięte przez ciężar narządów wewnętrznych, ciśnienie krwi czy z jakiegokolwiek innego powodu. Jeżeli byłaby dość gruba, aby ochronić tchawkę przed zgnieceniem to uniemożliwiłaby wymianę gazową. Rzecz została załatwiona w sposób genialnie prosty. Wyściółka tchawek jest niezwykle cienka, tak, że tlen dyfunduje przez nią łatwo. A wewnątrz tchawki znajduje się sprężyna zwinięta z cienkiego pręta. Ta sprężyna, nie przeszkadzając wymianie gazów, utrzymuje tchawkę cały czas otwartą i drożną. Aparat oddechowy wyższych kręgowców stanowią gąbczaste płuca, wewnątrz których stale utrzymuje się wysoka wilgotność, co zabezpiecza cienki nabłonek pęcherzyków płucnych. Oczywiście straty wody przy oddychaniu są nieuniknione, ale bezpośrednie wyschnięcie narządu nie grozi. Pokrycie ciała i problem powierzchni oddechowych to były najbardziej zasadnicze sprawy związane z wysuszającym działaniem powietrza. Sposoby rozwiązania tych problemów, różne wśród różnych grup zwierząt lądowych, są charakterystycznymi cechami gromad (classis). A więc dla przykładu, wszystkie gady mają bardzo podobne pokrycie ciała i aparat oddechowy, różnią się zaś całkowicie od wszystkich płazów, i odwrotnie, płazy są pod tymi względami bardzo podobne do siebie nawzajem, a bardzo różne od gadów. Ale teraz w obrębie gromady znalazły się gatunki, rodzaje, a nieraz i całe rodziny, które na tle jednolitego planu budowy zaczęły wytwarzać najróżniejsze, dodatkowe mechanizmy obronne. Mogą to być przystosowania zarówno morfologiczne, jak fizjologiczne a nawet, trochę w cudzysłowie, obyczajowe. Weźmy chociażby płazy, zdawałoby się zupełnie nieprzystosowane do życia wśród suszy. A jednak niektóre 15 gatunki ropuch mogą żyć w okolicach na wpół pustynnych. To głównie zasługa ich rozsądnych zwyczajów. Ropuchy dzień i upał spędzają w głębokich norach, a łażą i żerują nad ranem, po rosie. W otaczającym suchym świecie umieją wyszukać sobie „swój intymny mały świat", który jest wilgotny. Niektóre australijskie żaby w okresie wielkich deszczów chłoną masy wody przez skórę. Następnie nerki wydalają tę wodę, prawie czystą, z minimalną domieszką moczu, do pęcherza moczowego. Tam woda się gromadzi. Kiedy nadchodzi susza, żaby, wzdęte jak balony od ogromnych ilości wody zmagazynowanej w pęcherzach, są w stanie przetrzymać długie miesiące pory bezwodnej. Niektóre zwierzęta całą swoją fizjologię nastawiły na oszczędzanie wody i rzeczywiście, wyparowują jej zadziwiająco mało. Znakomke rezultaty osiągają w tym różne gatunki pustynnych jaszczurek. Natomiast krokodyle, chociaż na pozór podobnie uzbrojone przez naturę, tracą bardzo wielkie ilości wody, gdyż nigdy nie przystosowały się fizjologicznie do jej oszczędzania. Na tle swoich różnorodnych uzdolnień do lepszego lub gorszego znoszenia suszy, jedne zwierzęta są wyraźnie wilgociolubne, nie znoszą suchego powietrza, a inne są znowu sucholubne i nie znoszą wilgoci. Do tych wilgocio-lubnych, którym bardzo szkodzi nawet nieznaczny spadek zawartości wody w powietrzu, należą jętki (Ephemero-ptera), komary, dość pospolite ślimaki bursztynki (Suc-cineidae), a z dużych ssaków bawoły i hipopotamy. Zdecydowanie sucholubnych organizmów, takich, które marnieją i giną od nadmiaru wilgoci jest mniej. Taki jest nasz krajowy ślimak Helicella czy południowoeuropejski Zebrina detrita. Takie są wielbłądy.Większość zwierząt czuje się najlepiej w warunkach pośrednich. A ogólną zasadą jest, że prawie wszystkie zwierzęta znacznie lepiej znoszą klimat zbyt dla siebie wilgotny, niż zbyt suchy. Znacznie łatwiej mieszkańcowi pustyni osiedlić się wśród bagien i wyżyć tam, niż, na odwrót, mieszkańcowi bagien utrzymać się na pustyni. To ostatnie po prostu nie zdarza się nigdy. Warto jeszcze tylko zwrócić uwagę, że nie zawsze zamieszkiwanie nad wodą czy zgoła w wodzie oznacza wil-gociolubność. Drobne ptaki owadożerne, które gęsto gnieżdżą się nad wodami, nie zawsze lubią wilgoć. One tylko lubią komary i jętki, a tych muszą szukać nad wodami. Tak samo powszechnie znany pływak żółtobrzeżek, czy jakikolwiek inny wodny chrząszcz, jest odporny na 16 suszę podobnie jak biegacze (Carabidae)\ zwane czasem szczypawkami czy gnojarze (Copridae), a woda stanowi dla niego łowisko, w którym najlepiej i najsprawniej umie się poruszać. Z drugiej strony jednak należałoby przypuszczać, że między tymi lądowymi, sucholubnymi chrząszczami a pływakami musiały powstać pewne fizjologiczne różnice, analogiczne do różnic pomiędzy pustynnymi jaszczurkami i krokodylami. REGUŁA GLOGERA Wreszcie ostatnia rzecz, trochę ciekawostka, łącząca się z zagadnieniem wilgotności otoczenia, w którym zwierzę żyje. Oto już w ubiegłym stuleciu zaobserwowano, że 'zwierzęta żyjące w okolicach wilgotnych są ciemniej ubarwione, niż ich krewniacy z rejonów suchszych. W formę naukową ujął te obserwacje Constantin Albert GI o g e r, kiedy w roku 1833 opublikował we Wrocławiu książkę Zmienianie s/ę ptaków pod wpływem klimatu. Przy tym, co się rzadko zdarza, tę prawidłowość stwierdzono zarówno u kręgowców, jak i u bezkręgowców. Hodowane w laboratorium świerszcze polne (Gryllus campestris) uzyskiwały głęboką czerń pancerzy, jeżeli je trzymano w pomieszczeniach o wilgotności względnej powietrza 60—80%. Podobne doświadczenia robiono na ptakach, również z pozytywnymi wynikami, a jedno takie doświadczenie wyszło trochę przypadkiem. W Anglii, której klimat jest ogólnie znany, trzymano w klatce, przywiezione z pustynnych terenów wnętrza Australii, małe grubodziobe wikłacze z gatunku Munia flaviprymna. Ten gatunek jest ubarwiony bardzo jednolicie, jasno. Otóż po trzech latach niewoli w upierzeniu ptaszków pojawiły się ciemne plamy i stały się one nieco podobne do pokrewnego, ciemno upierzonego gatunku Munia castaneithorax, żyjącego w nadmorskich lasach. Później stwierdzono jeszcze dziesiątki przykładów potwierdzających tę regułę, zwaną regułą Glogera. Odnosi się ona do naszych krajowych ślimaków Arianta arbu-storum i Succinea pfeifferi, a również do niektórych krajowych płazów i gadów, jak np. — żaba płowa (Rana tem-poraria) i jaszczurka żyworód ka(lacerta W Wporoj. Bardzo sugestywne są obserwacje amerykańskich kretów z rodzaju Scapanus. Te zwierzątka są czarne w stanach Washington 1 Końcówka — idae wskazuje, że jest to nazwa rodziny. "17 2 —Zwierzęta ; kontynenty. T i Oregon, w suchszej Kalifornii północnej są brązowe, a w Kalifornii południowej —srebrzyste! Niestety z regułą Glogera rzecz jest nieco zawikłana. Mianowicie, obok wilgotności powietrza wywiera tutaj równocześnie swój wpływ temperatura, powodując jasne ubarwienie zwierząt klimatów zimnych i, odpowiednio, ciemne ubarwienie zwierząt w klimacie ciepłym. Oba czynniki oddziałują na wytwarzanie się barwnika — mela-niny, który jest bardzo szeroko rozpowszechniony w świecie zwierzęcym i którego różne stężenia dają w efekcie większość barw zwierząt. Że jednak nie zawsze oba te czynniki działają zgodnie, więc czasem można napotkać, przypadki trudne do wyjaśnienia. Czasem też przeważa wpływ samej tylko temperatury. Tak na przykład wilki z Białorusi są jaśniejsze i bardziej popielate od dość ciemnych i brązowawych wilków z Pirenejów. A chyba trudno byłoby przypuszczać że klimat Białorusi jest suchszy niż klimat pirenejski. Temperatura Temperatura jest potężnym czynnikiem, kształtującym rozmieszczenie zwierząt na ziemi. Wahania temperatury na lądzie są ogromne (od +80 do —70°C), a w porównaniu z jej wahaniami w oceanach (od +30 do —2°C) około pięciokrotnie wyższe. W dodatku na lądzie trafiają się zmiany temperatury nawet o kilka dziesiątków stopni w ciągu doby —zjawiskozupełnie nieznane nie tylko w oceanach, ale nawet w niewielkich jeziorach. Toteż zróżnicowanie zwierząt lądowych pod względem ich wymagań termicznych jest nieporównanie większe. STENOTERMY i EURYTERMY Każde zwierzę ma jakiś swój ulubiony zakres temperatury, w którym czuje się najlepiej, a który nazywamy optimum, albo zakresem temperatur optymalnych. Pewne zwierzęta albo grupy zwierząt mogą żyć tylko w bardzo ściśle określonej temperaturze i nie znoszą jej wahań. Ich optimum obejmuje zaledwie parę stopni, a zmiana o dalszych parę stopni w którymkolwiek kierunku powoduje chorobę, czasem śmierć. Takie zwierzęta nazywamy stenotermicznymi (stenotermami). Odróżniamy od nich zwierzęta eurytermiczne (eurytermy), które mają znacznie 18 szersze optima i dobrze znoszą temperatury nawet bardzo różne od optymalnych. W oceanach żyją przeważnie zwierzęta stenotermiczne. Na lądzie i jednych i drugich nie braknie, ale odsetek eurytermicznych jest znacznie wyższy. Stenotermy można klasyfikować dalej, a mianowicie na zimnolubne, czyli oligotermiczne, jak biały niedźwiedź i wół piżmowy, na ciepłolubne, czyli politermiczne, jak małpy człekokształtne, żyrafy czy termity i wreszcie na niezbyt liczną grupę zwierząt wymagających stałej i umiarkowanej temperatury. Ostatnie tłumaczy się tym, że mało jest miejsc na świecie, gdzie stale utrzymywałaby się temperatura umiarkowana. Pod biegunami jest stale zimno, pod zwrotnikami stale gorąco, ale w tak zwanej strefie umiarkowanej jest albo zima albo lato, stałej temperatury nie ma. Toteż właśnie strefa umiarkowana jest ojczyzną zwierząt eurytermicznych. Tu żyje ropucha szara (Bufo bufo) sięgająca od Afryki północnej aż het, na północ od Sztokholmu i jej amerykańska kuzynka Bufo terrestris, rozprzestrzeniona od Zatoki Hudsona po Florydę. Tu żyją wilki, łasice i gronostaje i buszują równie swobodnie w tundrze nad Oceanem Lodowatym, jak w spieczonym stepie Kazachstanu. Jeżeli w naszej strefie klimatycznej jakaś specjalnie osłonięta kotlina stwarza lokalny, cieplejszy klimat, tworzy się tam jak gdyby wyspa, zamieszkała przez zwierzęta, których właściwy zasięg leży o wiele dalej na południe. Taką wyspę ciekawej fauny ciepłolubnej w Niemczech stanowią okolice Freiburga w najdalszym południowo zachodnim zakątku Szwarcwaldu, a u nas podobną wykryli niedawno warszawscy zoologowie koło Krzyżanowic w dolinie Nidy. Warto zauważyć, że skrajnie wysokie i skrajnie niskie temperatury bardzo odmiennie działają na organizmy. Wysoka temperatura zabija wszystko co żyje. Około 55°C białko w protoplazmie żywych komórek ścina się i komórki giną. Każde zwierzę zginie, jeżeli jego ciało zostanie ogrzane do tej temperatury, a bardzo wiele zginie już znacznie wcześniej. Ot, chociażby człowiek, umarłby, mając temperaturę ciała42 —43°C. Natomiast w niskich temperaturach, w pobliżu, a nawet poniżej zera, białko pozostaje bez zmian, a tylko zamierają stopniowo funkcje życiowe protoplazmy. Toteż, chociaż wiele zwierząt umiera od zbyt niskich temperatur, wiele innych zapada po prostu w stan życia utajonego. Mogą tak trwać nieraz długo, ¦a kiedy ociepli się, wracają znów do aktywnego życia. 19 2* Poza tym należy zwrócić uwagę, że temperatura zupełnie inaczej działa na stworzenia/z dwu wielkich grup fizjologicznych, na które rozpada się świat zwierzęcy, a mianowicie inaczej nafzmiennocieplne, a inaczej na stałocieplne. ZMIENNOCIEPLNE Do zmiennocieplnych należy przygniatająca większość zwierząt, bo wszystkie bezkręgowce i wszystkie niższe kręgowce aż do gadów włącznie. Temperatura ich ciał jest podobna do temperatury otoczenia. Opada, kiedy otoczenie stygnie i podnosi się, kiedy środowisko się nagrzewa. W trakcie badań nad życiem pustyni obserwowano młode modliszki (Mantis) i koniki polne łażące po piasku nagrzanym do 50,8°C. Precyzyjne pomiary wykazały, że temperatura wnętrza ich ciał była prawie taka sama. Podczas zimy u nas poczwarki motyli, motyle, osy czy trzmiele, chociaż poukrywane po różnych zakamarkach, mają temperaturę ciała bliską zera. Zmiennocieplne w znakomitej większości lubią ciepło i trzymają się ciepłych okolic, a masowo żyją w krajach tropikalnych, .leżelibyśmy trochę umownie podzielili Ziemię na strefę chłodną, ciepłą i gorącą to okazałoby się, że liczby gatunków owadów karacząnowatych wraz z modliszkami w tych strefach miałyby się do siebie jak 1:4:18. Dla patyczaków ten stosunek byłby jeszcze bardziej wymowny, bo 1:1,5:35, ajednej z rodzin motyli, Syntomidae aż 1:3:63. Podobnie zachowują się skorpiony i wiele innych pajęczaków, a także wije. Na gadach obserwować można tę samą prawidłowość. W Polsce, która ma obszar 312 000 km*, żyje 8 gatunków gadów. Na Jawie, na obszarze tylko 132 000 km2 żyje ich aż 122 gatunki. Przyczyny tego zjawiska są zupełnie proste. W klimacie ciepłym istoty zmiennocieplne mogą pędzić aktywne życie przez okrągły rok, podczas gdy u nas, co roku mają wykreślone z życiorysu po kilka miesięcy zimy i co chłodniejszej pory wiosennej i jesiennej. A nawet latem noce i ranki bywają chłodne, a dni nie zawsze upalne. Tymczasem przemiana materii, jej tempo, zależy wprost od temperatury. Zależność ta jest szalenie skomplikowana. Z wielkim przybliżeniem można jednak przyjąć, że podobnie jak procesy chemiczne w probówkach, procesy biochemiczne w organizmie żywym przebiegają dwa do trzech razy szybciej, jeżeli temperatura wzrośnie o 10°C. Dotyczy to oczywiście tylko zakresu temperatur dobrze znoszonych przez dany organizm. Związek temperatury i tempa przemiany materii można łatwo badać eksperymentalnie. I tak np. stwierdzono, że poczwarki mączników zużywają, w przeliczeniu na godzinę i na kilogram masy ciała, 104 cm3 tlenu przy temperaturze 15°C, 300 cm3 przy 25°C i aż 529 cm3 przy 32,5°C. Przyspieszenie metabolizmu daje w efekcie skrócenie czasu trwania różnych okresów rozwoju. Te same poczwarki potrzebują różnego czasu do przeobrażenia się zależnie od tego, w jakiej temperaturze je trzymać. Czas jaki upływa od przepoczwarzenia się larwy do wyjścia z poczwarki dojrzałego mącznika ilustruje zestawienie: temperatura w °C 13 ,5 17 21 27 33 czas w godz. 1116 593 320 172 134 Widać stąd, że różnica około dwudziestu stopni powoduje przeszło ośmiokrotne skrócenie danego etapu rozwoju. Więc też owad żyjący w naszym klimacie, rozwijający się powoli, i to jeszcze z długą przerwą zimową, może w ciągu roku mieć jedno lub dwa pokolenia. A w kraju gorącym tamtejszy owad będzie mógł rozwijać się szybko, bez przerw i mieć wobec tego kilka czy wręcz kilkanaście pokoleń w roku. Wyobraźmy sobie gatunek owada, dla uproszczenia niech to będzie gatunek dzieworodny, złożony tylko z samic (są takie naprawdę!). To znaczy, że niezapłodniona samica składa jaja, z nich lęgną się samice, one składają 21 jaja, z nich samice i tak dalej w nieskończoność. Niech teraz ten gatunek żyje w Polsce i tutaj daje jedno pokolenie rocznie i również, powiedzmy, w Ghanie i tam daje jedno pokolenie miesięcznie. Załóżmy jeszcze, że samica produkuje w życiu sto jaj. Zaznaczam, że te wszystkie założenia są biologicznie prawdopodobne. Taki gatunek mógłby istnieć. Otóż w Polsce od jednej samicy uzyskalibyśmy rocznie 100 sztuk przychówku, natomiast w Ghanie 1000 000 000 000 000 000 000 000 sztuk. Kto nie wierzy, niech policzy sam. To chyba wyjaśnia, dlaczego zmienno-cjejj||ie najobficiej zasiedlają kraje tropikalne. JXażde zwierzę wyrośnie duże i dorodne, Jeżeli będziemy je hodować w możliwie najlepszych warunkach. Zwierzęta zmiennocieplne znajdują najlepsze warunki bytowania między zwrotnikami, więc nic dziwnego, że tam są duże i dorodne. Okazy tego samego gatunku jaszczurki zielonej (Lacerta viridis) żyjące chociażby tylko w Azji Mniejszej są blisko dwa razy większe niż okazy z Bawarii albo z wysp kanału La Manche. A proces ewolucji wytworzył liczne gatunki olbrzymów ograniczonych w swoim rozmieszczeniu wyłącznie do strefy tropikalnej. Największy krocionóg krajowy ma około czterech centymetrów długości, natomiast tam można oglądać kro-cionogi do piętnastu, a nawet dwudziestu centymetrów, grube na palec. W Polsce skolopender nie ma wcale, tylko małe wije drewniaki (Lithobius). W Jugosławii można znaleźć skolopendry długości ośmiu a czasem dziesięciu centymetrów, natomiast największe okazy z krajów przy-równikowych sięgają dwudziestu siedmiu centymetrów! Przy tym widać wyraźnie, że chodzi tylko o klimat, ponieważ najgorętsze okolice Ameryki, Afryki i Azji nie różnią się pod tym względem nadmiernie. Gatunki są różne, ale każdy z tych rejonów tropikalnych ma swoje krocio-nogi olbrzymie i swoje skolopendry olbrzymie. Tak chociażby Brazylia ma swojego pająka ptasznika (Mygale) 0 ciele długości dziewięciu centymetrów, nie licząc ośmiu włochatych nóg, ale pająki ptaszniki z Indonezji (Seleno-cosmia) są niewiele mniejsze. Parę gatunków europejskich skorpionów rzadko przekracza trzy centymetry długości podczas gdy na południu jest ich i więcej i znacznie większych. Bezapelacyjnie króluje okryty połyskliwie czarną zbroją Pandinus imperator z Afryki Zachodniej. Podobno rekordowa sztuka liczyła sobie osiemnaście centymetrów długości od przedniej krawędzi pancerza do kolca jadowego na odwłoku. Podobne przykłady znajdujemy wśród owadów. Wystarczy wspomnieć olbrzymy brazylijskie: motyle, z których wiele może się poszczycić rozpiętością skrzydeł ponad dwadzieścia centymetrów, chrząszcza herkulesa (Dyna-stes hercules) długości piętnastu centymetrów czy wielkie pluskwiaki z rodzaju Belostoma, nieco podobne do naszej płoszczycy (Nepa) ale długie na dziesięć centymetrów. Zachodnioafrykański chrząszcz goliat (Goliathus g/gon-teus) mierzy co prawda tylko dziesięć centymetrów, ale w gruncie rzeczy nie jest mniejszy od herkulesa, ponieważ trzecią część długości ciała tamtego stanowią potworne szczypce, utworzone z dwu rogów, jednego na głowie 1 drugiego na grzbiecie pierwszego segmentu tułowia. Tropikalne ślimaki7 z rodzaju Achatina mają muszle do siedemnastu centymetrów długości i przekraczają ciężar pół kilograma. Przykłady można by mnożyć, ale chyba już te wystarczająco ilustrują sytuację wśród bezkręgowców. Na temat kręgowców Czytelnik sam mógłby przytoczyć podobną liczbę przykładów. Gdzie żyją olbrzymie żółwie, gdzie żyją krokodyle, gdzie pytony, anakondy i boa dusiciele. A i węże jadowite też są nieraz bardzo duże, jak chociażby azjatyckie okularniki (Naja) czy wielkie afrykańskie żmije, jak piekielnie jadowita Bitis arietans i niewiele jej ustępująca Bitis gabonica. Wreszcie mniej znane ogółowi jaszczurki takie, jak amerykańskie legwany (Iguanidae) i afrykańsko-azjatyckie warany (Varanidae). W obydwu tych, zresztą bardzo liczebnych i zróżnicowanych rodzinach, długość ciała powyżej półtora metra nie jest niczym nadzwyczajnym. Jeden z waranów — Varanus komodoensis, zamieszkujący parę małych wysepek w Indonezji, pomiędzy wyspami Sumbawa i Flores, to prawdziwy potwór długi na trzy metry, o ciężkawym, grubym cielsku. STAŁOCIEPLNE Do grupy tej należą tylko ptaki i ssaki. Złożone fizjologiczne mechanizmy termoregulacyjne pozwalają im na utrzymanie wysokiej i bardzo stałej temperatury ciała. Różne gatunki ptaków i ssaków mają tę temperaturę różną ale nie niższą niż 36°C i nie wyższą niż 44°C. U zdrowego zwierzęcia wahania temperatury ciała nie przekraczają pół stopnia w górę lub w dół. Jedyny wyjątek stanowią stekowce, czyli dziobak i kilka gatunków kolczatek z Australii, Tasmanii i Nowej Gwinei. Do wielu innych prymitywnych, gadzich cech dołącza się u nich ciepłota ciała niższa o kilka stopni (ok. 30°C) i wahająca się do czterech stopni w górę i w dół, w zależności od temperatury otoczenia, czyli coś jakby resztki zmiennocieplności. U stałocieplnych daje się zaobserwować ciekawa zależność, jak gdyby sprzężenie zwrotne. Utrzymanie wysokiej temperatury wymaga wytwarzania dużych ilości energii dla uzupełnienia strat ciepła przez wypromieniowanie na zewnątrz. Aby produkować dużo energii trzeba ją produkować szybko, muszą więc szybko przebiegać procesy metaboliczne. A z kolei wiadomo, nieco wyżej była o tym mowa, jak bardzo przyspiesza przemianę materii podwyższona temperatura. Innymi słowy, aby utrzymać stałą wysoką temperaturę, zwierzę musi dużo jeść, intensywnie oddychać, szybko trawić i szybko spalać, a to wszystko jest możliwe dzięki stałej, wysokiej temperaturze. Stałocieplność jest nieocenionym osiągnięciem w walce o byt, gdyż otwiera przed zwierzętami, które ją posiadły, ogromne przestrzenie życiowe, niedostępne dla zmienno-cieplnych. Lądy podbiegunowe, a nawet kry lodowe 24 19 dają oparcie zwierzętom, ale też wyłącznie ptakom i ssakom. Obszary obydwu stref umiarkowanych, północnej i południowej, przez całą zimę oraz część wiosny i jesieni są również wyłączną domeną stałocieplnych, które pędzą aktywny żywot, parzą się, a czasem nawet hodują młode jak np. krzyżodzioby (Loxia), podczas gdy zmiennocieplne tkwią jak martwe, poukrywane gdzieś w zakamarkach. Toteż na terenach o klimacie chłodnym w składzie fauny odsetek ptaków i ssaków jest nieporównanie wyższy niż pod równikiem. Ale za wszystko trzeba płacić. Nawet w Polsce zdarza się nieraz zimą, że różnica między temperaturą ciała zwierzęcia a temperaturą otoczenia sięga 75°C. Przy takich różnicach utrata ciepła z organizmu jest niesłychanie wielka i staje się problemem „być albo nie być". Zwierzęta radzą sobie za pomocą sutego zimowego upierzenia czy gęstej zimowej sierści. Struktura jednej i drugiej osłony jest podobna. Ptaka chroni przed utratą ciepła warstwa puchu okryta z zewnątrz warstwą piór pokrywowych. Ssakom właściwą izolację daje warstwa cienkich i kędzierzawych włosów wełnistych, a te są zabezpieczone z zewnątrz przez warstwę grubych, prostych włosów ościstych. Rozwój tej okrywy jest bezpośrednio uzależniony od klimatu. Będąc w ogrodzie zoologicznym proszę się przyjrzeć dwu niedźwiedziom, himalajskiemu (Hehrctos tibetanus) i malajskiemu (Helarctos malayanus). Obydwa są ze sobą spokrewnione i dosyć podobne. Nawet umaszczenie mają obydwa takie same, czarne z białą muszką pod szyją. Ale podczas gdy wysokogórski niedźwiedź himalajski wygląda jak sterta kudłów, jego kuzyn z lasów tropikalnych ma delikatną, gładką sierść przypominającą aksamit. Nawet w obrębie jednego gatunku różnice futra mogą być takie wielkie. Tygrys ussuryjski nieraz brodzi w głębokich śniegach, ale też całe ciało pokrywa mu długi i puszysty włos, który na piersiach i karku tworzy coś na kształt lwiej grzywy. A tygrys bengalski porośnięty jest sierścią króciutką, gładką i prawie pozbawioną warstwy włosów wełnistych. Futra lisów czy skunksów dostarczane na rynek przez traperów kanadyjskich, uzyskują cenę tym wyższą, im dalej na północy zostały zdobyte. I na odwrót, zwierzęta bezwłose lub rzadko owłosione żyją wyłącznie w klimacie ciepłym, jak wszystkie hipopotamy, nosorożce, słonie, słabo owłosione bawoły i afrykańskie dziki guźce (Phacochoerus). Bezwłosą rasę psów wyhodowano w Meksyku. Małpy o nagich twarzach, dło- 25 niach, stopach i pośladkach żyją w strefie tropikalnej. Ptaki o nagich głowach i szyjach, jak sępy, indyki albo ka-zuary nie zdarzają się w krajach o klimacie zimnym. Reguła Bergmanna Aczkolwiek ciepłe upierzenie czy uwłosienie jest koniecznym warunkiem życia w rejonach chłodnych, to jednak nie rozwiązuje problemu do końca. W roku 1847 wyszła wGetyndze praca niemieckiego badacza, Carla Bergman na 0 stosunku ekonomiki cieplnej zwierząt do ich wielkości. Ber-gmann zwrócił uwagę, że zwierzęta surowego, zimnego klimatu są większe, niż przedstawiciele tych samych gatunków czy rodzajów, żyjących w cieplejszych stronach. Jest to nadzwyczaj istotne przystosowanie, a wynika ono z dziecinnie prostej zależności matematycznej. Jasne, że utrata ciepła odbywa się poprzez powierzchnię ciała, że więc im większa powierzchnia, tym większe straty cieplne. Weźmy teraz sześcian o boku 1 cm, zbudowany z substancji o ciężarze gatunkowym 1 g/cm3. Ta bryła ma sześć ścian o powierzchni 1 cm2 każda, razem powierzchnię 6 cm2, oraz objętość 1 cm3 i masę 1 g. Powierzchnia jej przeliczona na jednostkę masy wynosi 6 cm2/g. Dalej weźmy sześcian o boku dwukrotnie dłuższym — 2 cm. Objętość jego (23) wyniesie 8 cm3, masa 8 g. A powierzchnia — sześć ścian po 4 cm2 daje 24 cm2. Powierzchnia przeliczona na jednostkę masy wynosi 3 cm2/g. A więc sześcian dwukrotnie większy ma powierzchnię względną dwukrotnie mniejszą. Kto chce, może sprawdzić, że kula o promieniu dwukrotnie większym od kuli danej ma również powierzchnię względną dwukrotnie mniejszą. W tłumaczeniu na język zoologii oznacza to, że zwierzę 0 wymiarach liniowych dwukrotnie większych (dwa razy dłuższe, dwa razy wyższe) traci dwukrotnie mniej ciepła na kilogram masy ciała, oczywiście caeteris paribus, czyli jeżeli wszystkie pozostałe czynniki pozostaną niezmienione. Wobec tego to większe zwierzę może uzupełniać straty, wytwarzając dwukrotnie mniej ciepła, i co za tym idzie, wyżyje na dwukrotnie mniejszej ilości pokarmu. Zrozumiałe, że wszystko w przeliczeniu na jednostkę masy ciała. Zgodnie z regułą Bergmanna zachowują się prawie wszystkie ssaki, a przykłady można by mnożyć W nieskończoność. Dzik jest rozpowszechniony w całej Europie 1 w części Azji. Czaszki dzików z południowej Hiszpanii osiągają 32 cm długości, z Polski około 41 cm, z Białorusi 26 46 cm, natomiast na Syberii notowano ogromne zwierzęta o długości czaszki 56 cm! To samo zjawisko można wykryć u zajęcy bielaków (Lepus timidus), sarn, lisów, wilków, niedźwiedzi. W Europie wszystkie te zwierzęta są coraz mniejsze ku południo-zachodowi, coraz większe ku północy i ku wschodowi, tam gdzie w kontynentalnym klimacie zimy są szczególnie ciężkie. Reguła Bergmanna stosuje się również do ptaków. Tak np. skowronki górniczki (Eremophila alpestris), żyjące w Ameryce Północnej są na północy duże. Okazy znad Zatoki Hudsona mają skrzydło długości 111 mm. Górniczki ze stanu Nevada mają 102 mm, a ptaki z wyspy Santa Barbara, u wybrzeży Kalifornii, są wyraźnie mniejsze o dług.ości skrzydła tylko 97 mm. Jeżeli jakiś gatunek o szerokim rozmieszczeniu rozpada się na podgatunki, to podgatunki z chłodnych okolic są większe. Bardzo piękny, chociaż mało u nas znany zimorodek (Akedo atthis) tworzy szereg podgatunków. Z tych największy jest nasz europejski Alcedo atthis ispida, mniejszy od niego Alcedo atthis pallida z Syrii i Palestyny, a najmniejszy Alcedo atthis bengalensis z Indii i Indonezji. Podobnie europejski podgatunek wilgi Oriolus oriolus oriolus jest wyraźnie większy od Oriolus oriolus kundoo, występującego w Indiach, Kaszmirze i Afganistanie. Układ stosunków zgodnych z regułą Bergmanna może wyglądać w ten sposób, że w miarę posuwania się w stronę coraz ostrzejszego klimatu obserwujemy, jak spośród interesującej nas grupy zwierząt znikają gatunki małe, a ich miejsce zajmują gatunki większe. Przenieśmy się teraz na półkulę południową i przyjrzyjmy się rozmieszczeniu pingwinów. Na wyspach Galapagos, w klimacie tropikalnym żyje Spheniscus mendiculus wzrostu 49 cm. Nieco większy Eudyptes cristatus osiąga 65 cm wysokości i jest rozmieszczony mniej więcej od wysp Tristan da Cunha do Ziemi Ognistej, a więc w klimacie umiarkowanym ale oceanicznym, bez wielkich spadków temperatury. Jeszcze dalej ku południowi żyje Pygoscelis papua, który dociera do sześćdziesiątego stopnia szerokości południowej i jest większy, sięgając 75—80 cm. Na wybrze- 27 żach samego lądu Antarktydy, w podbiegunowym klimacie, leży ojczyzna olbrzymiego pingwina cesarskiego (Aptenciytes forsteri). Ten dorasta wysokości 120 cm a nawet i więcej. Wreszcie bywa i tak, że jeżeli dwa bliskie sobie obszary mają faunę bardzo podobną, ale jeden jest nieco chłodniejszy, to w tym chłodniejszym cała fauna ptaków i ssaków będzie roślejsza. Takie dwie pary stanowi Australia i Tasmania oraz dwie wyspy tworzące Nową Zelandię. Południowe wybrzeża Australii mają średnią roczną temperaturę + 16°C, Tasmania tylko+11°C. Skład fauny jest nieomal identyczny, ale wszystkie tasmańskie dziobaki, kolczatki, kangury są większe od australijskich. Ptaki także wyrastają większe na Tasmanii. Północna wyspa Nowej Zelandii jest cieplejsza ze średnią roczną +16,6°C, na południowej wyspie ta średnia wynosi +10,4°C. Te same gatunki na wyspie południowej są większe niż na północnej, czy to będą współczesne papugi nestory, czy sławne nieloty kiwi (Apteryx), czy też wymarłe kolosy Moa. Niekiedy zdarz