伯格曼法则
伯格曼法则
德国19世纪的生物学家卡尔.伯格曼发现：同一物种在越冷的地方个体体积越大，外形越接近球形。是生物在漫长进化过程中的适应的结果。在同等温度下，体积越大，散热就越慢，而相同体积中的球形的表面积最小，也最利于保暖。当然，除体积和体型外，保暖的条件还有皮毛绝热能力，脂肪层等也是。如果把北极的动物与其他地区的动物比较一下，就会发现一个有趣的现象，北极地区动物的个头比其他地区的同类似乎都要大一些。这是因为，寒冷的气候不仅能够延缓恒温动物的生长速度，而且也使其性成熟的时间较晚。因此，其生长期也就相对来说更长一点，所以也就可以长得更大一些.
如果要在地球上寻找一个最理想的场所来验证一下伯格曼法则及其推论（或叫艾伦法则） 的真伪，那就是北极。这里的气候条件和生物群种为这一法则提供了最好的证据。按理说，南极应该也可以，但可惜的是，那里的生物实在是太少了。
经过大量实地观察和研究之后，伯格曼认为，对于同一种温血动物来说，越冷的地方其个体越大，而且越接近于圆形。作为一个有趣的推论，艾伦指出，越冷的地方，其附肢和附器也就越短。因为这有利于保存热量。在北极，这样的证据可以说是比比皆是。例如，西伯利亚的北极旅鼠的平均长度为10～11厘米，而再往南一点，分散在北极边缘地区的旅鼠身长却只有8厘米。兔子也是如此，北极兔子的长度为90厘米，而在苏格兰，同一种兔子，其身长平均却只有70厘米。另外，北极狐狸比沙漠地区的狐狸大，北极狼比生活在温暖地区的狼要大，而且也肥得多。
可用作艾伦法则的证据就更多了。例如，北极燕鸥虽然在形态上与广泛分布在温带地区的普通燕鸥极为相似，但它们的腿部却要短得多，这是在野外把这两种燕鸥区别开来的最明显的标志。北极野兔虽然其身子比它们南方的同类大，但其耳朵和四肢却要短得多。最明显的也许是麝牛，它们的躯体虽然很魁梧，耳朵却很小，四肢奇短，几乎没有尾巴，看上去极不匀称，实在有点怪怪的。狐狸也是如此，与其他地区的同类相比，北极狐狸不仅腿短，尾巴短，耳朵小，而且连嘴巴也收缩了许多，以至于长脸变成了圆脸。平时，我们一提起狡猾的狐狸，自然而然地就会想起它那长而尖的嘴巴，令人厌恶。因此，当在北极看到那圆脸的狐狸时，你会觉得它们要憨厚得多了，甚至会怀疑它们到底是不是狐狸。
实际上，伯格曼法则是有其坚实的物理基础，因为物体愈大，散失热量的速度就越慢，例如一碗水比一桶水冷却的速度要快得多。当然，动物的保暖机制主要还不是依靠体积或外形，而是靠其自身的绝热能力，即皮上的软毛或羽毛和皮下的脂肪层。麝牛之所以能迎着雪下-50℃的寒风而悠然自得，是因为它们的皮毛有着极好的绝缘性能。每到秋天，它们身上的内绒就会长出细而长的毛丝，等到气温下降或寒风袭击时，它们已经具有了双重的绝热层，即使躺在雪地上，它们身下的积雪也不会融化。
更加令人惊奇的是，北极地区的许多动物不仅能够忍受严寒，而且同样也能忍受酷热。设在巴罗角的美国海军实验室的工作人员发现，北极山坡上栖息的金花鼠，以及小北极熊、旅鼠、狐狸、狼和狗等都能忍受酷热，甚至比北美鼠等沙漠动物所能忍受的温度还要高25℃。由此可见，极地动物那种用以调节新陈代谢和血液循环来应付寒冷的那一套精密的控制器官，同样也可以有效地应付酷热。