Kedves Olvasó!
Ma a Szegedi Vadasparkban ( http://www.zooszeged.hu/ ) kirándultunk, így ennek apropójából jön egy soron kívüli bejegyzés, mely arról szól, hogy (sok egyéb mellett) miért is érdekesek a pingvinek.
Pingvinek a Szegedi Vadasparkban
1) A vadasparkban a pingvineknél ez a leírás található: „Az Antartktisz felé haladva a pingvinek testmérete növekszik”. A „tetthelyen” az állítás bemutatása és magyarázata a következő szöveg és ábra segítségével történik, mely a testfelület méretének és a hőleadásnak a kapcsolatát vizsgálja: „Az Antarktisz felé haladva a pingvinek testmérete növekszik. Az állatok a hőt a táplálék elégetésével testük belsejében termelik, míg a hőleadás csak a testfelületen történik. A nagyobb test több hő termelésére képes. A leghidegebb területeken élő császárpingvin nagy testtérfogatú, a melegebb klímán élő kék pingvin kicsi, így előbbi jóval több hőt termel az utóbbinál. Ugyanakkor a kék pingvin esetén 1 cm3 testtérfogatra 0,31 cm2 felület jut, a császárpingvinnél pedig csak 0,12 cm2, azaz jóval kisebb az a felület, amelyen a termelt hő “megszökhet”. A fenti példa mutatja azt az összefüggést, mely szerint a “melegvérű” rokon fajok esetén a hidegebb éghajlatú területek felé nő az állat testtömege.” ( http://www.zooszeged.hu/papaszemes-pingvin-spheniscus-demersus/ )
A Szegedi Vadasparkban található leírásról készült fénykép
2) A leírásban taglalt testtérfogatra jutó testfelület egy olyan fogalomhoz vezet, ami nagyon fontos a nanoanyagok esetében. Ez a fogalom pedig nem más, mint az úgynevezett fajlagos felület.
Fajlagos felület:
- egységnyi tömegű anyagra jutó felület, jele: as, mértékegysége: m2/g
- nano mérettartományú részecskék esetén a fajlagos felület nagy!
- pl.: 1 g (kiskanál) aktívszén felülete ~3000 m2 (~1/3 focipálya), azaz as = 3000 m2/g
Az elméletileg kiszámított fajlagos felület nagysága a nanorészecske átmérőjének függvényében (, amennyiben a részecske sűrűsége 1 g/cm3, az alakja pedig gömb).
Megjegyzés: Amennyiben 5g/cm3-es sűrűséggel számolunk, akkor egy ~10 nm-es átlagos részecskeátmérővel rendelkező anyagra ~120 m2/g fajlagos felületet számíthatunk, ami jó egyezést mutat a pl. ~10 nm-es gömbszerű magnetit nanorészecskékre kísérletileg meghatározott ~100m2/g értékkel.
3) A fajlagos felület a „makroszkópikus mérettartományban”
Igen, itt jönnek a képbe a pingvinek!
- az Egyenlítő környékén: Humboldt-pingvin (~70 cm, 4 kg)
- a Déli-sarkon: Császárpingvin (~122 cm, 45 kg)
Tehát a sarkvidék felé haladva a felnőtt pingvinek "fajlagos felülete csökken", így arányosan kevesebb hőt veszítenek a felszínükön → jobban bírják a hideget.
4) Ökológiai kapcsolat:
Aki a biológiában jártas, az most felkaphatta a fejét, hisz ezt mi a divergencia (eltérési) szabályokként ismerjük!
„Bergmann-szabály (méret-szabály): a különböző éghajlati viszonyok között élő rokon fajok (pl. pingvinek) testnagysága a hidegebb viszonyok felé haladva növekszik.
Allen-szabály (testarány-szabály): a rokon fajok, illetve populációk egyes testfüggelékei (pl. fül, farok, végtagok) a hidegebb viszonyok felé haladva rövidül a testnagysághoz viszonyítva (pl. sivatagi róka, vörös róka, sarki róka).
Hesse-szabály (szívsúly-szabály): egy fajon belül a hidegebb éghajlat alatt élő populációkban a szív relatív súlya nagyobb.
Gloger-szabály (szín-szabály): meleg – nedves klíma a (barnás) fekete szín, a hideg - száraz klíma a sárgásbarna szín kialakulásának, illetve a megfelelő színű egyedek nagyobb gyakoriságának kedvez.”
Megjegyzés: „Konvergencia (hasonlósági) szabályok: az evolúció során egymástól függetlenül hasonló jellegek fejlődnek ki a hasonló környezethez vagy ökológiai fülkéhez való alkalmazkodás során. Így ásólábak jellemzőek a lótücsöknél, vakondnál. Aktív repülésre alkalmas szárnyakkal rendelkeznek a rovarok, repülőhalak, madarak, denevérek. Nagy, éjszakai látáshoz alkalmazkodott szemei vannak a peléknek és a makiféléknek.” (https://regi.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop425/0032_okologia/ch06.html)
A szakkollégiumi kurzusom keretében egyetemista hallgatókkal gyűjtöttünk össze további példákat a Bergmann-szabályra:
|
Pingvinek: az Egyenlítő környékén: Humboldt-pingvin (~70 cm, 4 kg) ↔ a Déli-sarkon: Császárpingvin (~122 cm, 45 kg); tehát a sarkvidék felé haladva a pingvinek "fajlagos felülete csökken", így arányosan kevesebb hőt veszítenek a felszínükön → jobban bírják a hideget. |
|
Nyulak: a sarkvidéken: sarki nyúl: 43 – 70 cm, míg a sivatagi nyúl testhossza: 9 – 55 cm |
|
Emberek: afrikai pigmeusok magassága kb. 150 cm, szemben az É-Eu-i népek 180-190 cm-es testmagaságával |
|
Fehérfarkú szarvas nőstény testmérete Kanadában (40-90 kg) nagyobb, mint Florida Keysnél (35-50 kg) |
|
Mocsári macska: A Bergmann-szabályt követve elterjedési területének északi határán nő a legnagyobbra, és a trópusokhoz közeledve egyre kisebbé válik. |
|
Rokon róka fajok testnagysága (sivatagi--> vörös -->sarki ebben az irányban növekszik) |
|
Medvék testmérete az Egyenlítőtől az É-i sark felé növekszik |
|
A szürke farkas testsúlya délen kisebb, mint északon |
5) Ezek alapján csak javasolni tudom, hogy látogassunk el újra a legközelebbi vadasparkba / állatkertbe, és nézzük meg ezeket a csodálatos élőlényeket egy „új szemüvegen keresztül” is :)
Üdvözlettel: Ildi (és Zoli :)
Kontakt: ildiko.toth@chem.u-szeged.hu
A kutatás a Magyar Tudományos Akadémia Bolyai János Kutatási Ösztöndíj Kuratóriumának támogatásával és az Innovációs és Technológiai Minisztérium ÚNKP-19-4 kódszámú Új Nemzeti Kiválóság Programjának szakmai támogatásával készült.
