Les trois règles semblent être illustrée par l'évolution humaine.

Allen règle. L'une de ces choses que vous apprenez à l'école d'études supérieures avec la règle de Bergmann et Cope règle. Il est tout au sujet de la taille du corps. Cope article ... ce qui est une règle de base et non un absolu ... dit qu'au fil du temps l'espèce dans une lignée donnée ont tendance à être plus grandes et plus. Règle de Bergmann dit que les mammifères deviennent plus grandes dans les milieux froids. Règle Allen a mammifères obtenir plus rond dans les climats froids, en diminuant la longueur des appendices tels que membres, la queue et les oreilles.
Les trois règles semblent être illustrée par l'évolution humaine. Les humains modernes ont tendance à être plus grande et plus ronde en environnements plus frais que dans les milieux tropicaux. Au fil du temps, la lignée humaine a obtenu plus ... australopiths du Miocène et du Pliocène étaient plus petits que l'Homo erectus et Homo sapiens modernes. En comparant africains contemporains les humains modernes et les Néandertaliens européens, ceux-ci sont plus rondes et plus courtes membres, surtout les parties distales des membres (avant-bras et de la jambe au-dessous des genoux). En fait, cette différence de proportions du corps est l'une des principales caractéristiques que les anthropologues physiques utilisent régulièrement faire la distinction entre les hommes modernes et les Néandertaliens lorsqu'ils sont confrontés à cette tâche.
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Les lapins démontrant règle d'Allen.
L'hypothèse habituelle est que ces changements dans la forme du corps sont sélectionnés pour la suite de diverses pressions sur l'environnement, et que ces caractéristiques de taille et de forme deviennent des fonctions adaptatives observées dans des populations particulières. L'histoire la forme du corps fait partie de l'histoire darwinienne de l'adaptation, ainsi que, dans certains cas, l'histoire de la différenciation raciale chez les humains ou d'autres organismes.
Et bien sûr, tout cela est faux, comme d'habitude.

Bon, d'accord, pas tous mauvais, mais certainement pas aussi simple qu'on pourrait le penser.
Il s'agit d'un document vient de sortir dans les Actes de l'Académie nationale des sciences qui ressemble à des proportions taille du corps et de l'état d'Allen, et qui présente et résume (à partir de travaux antérieurs), certains résultats intéressants. Mais avant d'examiner cette question, nous allons nous assurer que nous sommes sur la même longueur d'onde en ce qui concerne les modèles de base de l'évolution de jouer avec nous ici.
Tout d'abord, nous allons renoncer à la règle de Cope, car il n'est vraiment pas trop important. La présomption est que plus c'est gros, mieux assez différentes manières ... pour éviter les prédateurs, à concurrence des congénères, quel que soit le temps que ... il ya une tendance à grossir.
Règle de Bergmann - mammifères devenir de plus en plus froides environnements - est présumé travailler en raison de la simple relation entre le volume et la surface. Les mammifères, les créatures endothemeric qu'ils sont, produire de la chaleur à partir de leurs tissus (leur volume) et le perdre à travers leur peau (leur surface). Comme aa chose ... un mammifère, un ballon, un téléviseur couleur, peu importe ... devient de plus grande taille, la surface augmente avec une fonction approchée par une dimension linéaire au carré, tandis que le volume augmente avec une fonction linéaire approximée par la même dimesion cubes. Volume croît plus vite que la surface, si la forme est maintenue constante, quand une chose devient plus grande.

Ainsi, ayant plus de chaleur-moteur (volume, tissus) compense la perte accrue par la surface (la peau) dans les climats froids. La grandeur est bon dans les climats froids, et inversement, la petitesse est bon dans les climats chauds.
Mais la forme ne doit pas rester constant. Un objet en forme de sphère avoir une superficie minimale par rapport au volume, tandis qu'un objet en forme de baguette aura beaucoup de surface par unité de volume. Obtenir tous maigre et dégingandé est une chose tropicale à faire, obtenir tous rond et court ébranchés est une chose à faire arctique. C'est la règle d'Allen. Le raccourcissement des membres, la queue, et dans certains cas, les oreilles obtient le roundosity que les avantages de mammifères climat frais à partir.
Cette structuration des règles comme la taille du corps et la forme a été observée au sein des espèces et entre espèces apparentées réparties sur une grande diversité climatique zones géographiques, ou dans le temps. La règle de Bergmann a été observée chez les rats emballage suivi des changements climatiques au cours du Pléistocène, les humains sont censés varier dans cette affaire, avec des proportions tropicales étant distinct de proportions arctiques; espèces de lapins vont de rondes courtes oreilles et court formes queue à dégingandé à long oreilles et à long terme formes de Virginie, et ainsi de suite.
Mais pas tous les corps des effets de taille et de forme qui peut en fait être suivi clines de l'environnement sont d'origine génétique. Par exemple, la taille du corps peut être en grande partie fonction des gènes de régime et non en fonction de la population.
Le papier à portée de main examine la règle d'Allen à cet égard. De l'abstrait:

Règle Allen documente une observation séculaire biologique de fortes corrélations positives existent entre la longueur latitude, la température ambiante, et des membres chez les mammifères. Bien que la sélection génétique pour l'adaptation de thermorégulation est souvent présumé être la base principale de ce phénomène, important mais souvent négligé de la recherche a montré que excroissance appendice est également fortement influencée par la température ambiante. Modification du débit sanguin par l'intermédiaire du membre vasoconstriction / vasodilatation est l'hypothèse par défaut actuelle de cette plasticité de croissance, mais ici nous montrent que la perfusion tissulaire ne tient pas pleinement compte des différences dans l'allongement extrémité chez la souris. Nous montrons que la température des tissus périphériques reflète étroitement température du boîtier in vivo, et nous démontrons que la prolifération des chondrocytes et le volume de la matrice extracellulaire fortement corrélée avec la température des tissus en métatarsiens cultivés sans vasculaire in vitro. Prises ensemble, ces données suggèrent que les changements vasomoteurs susceptibles de moduler la croissance extrémité indirectement, par l'intermédiaire de leurs effets sur la température appendice, plutôt que vasculaire livraison des éléments nutritifs. Lorsqu'il est combiné avec la théorie évolutionniste classique, en particulier l'assimilation génétique, ces résultats fournissent une explication complète de la règle potentiellement Allen, et peut sensiblement influer sur notre compréhension de la variation phénotypique chez les mammifères vivants et éteints, y compris les humains.

Ce chapeau chaud n'était pas génétique! (Photo par fklr utilisateur valeofglamorgan)

La plupart de ce que fait probablement sens pour le lecteur moyen scientifique d'esprit, mais le terme «assimilation génétique» peut nécessiter quelques explications. C'est là une variante de trait ... une caractéristique mesurable aspect différent selon les individus ... se trouve à regarder d'une certaine façon dans une population donnée à cause de quelque chose de non-génétique. Comme, par exemple, toutes les personnes vivant au Canada portent des chapeaux chauds en hiver. Puis, au fil du temps, une maladie génétique "réponse" au problème abordé au caractère d'origine arrive à émerger et se propager. Donc, à un moment donné, une forme génétiquement déterminée de cheveux qui fournit une isolation supplémentaire émerge chez les Canadiens et se propage lentement à travers la population, donc un couple de mille ans plus tard, on voit très peu de chapeaux chauds et surtout furry dirigés par des personnes au Canada. Dans la situation plus réaliste appelle ici, les lapins se déplacer dans un environnement plus frais et de s'adapter à une variété de façons, y compris la façon dont leurs membres se retrouvent de plus en plus (pas des lapins adultes que d'abord s'y sont installés, mais de leur progéniture), mais plus tard, cette adaptation phénotypique est augmentée par les changements génétiquement déterminées comme des œuvres de sélection sur quelque variation dans la population est de rendre plus courtes jambes, et au fil du temps, la proportion des membres des lapins est surtout génétique alors qu'il était à l'origine la plupart du temps pas génétique.
En bref, les proportions du corps peuvent être locaux non génétiques adaptations ou résulter d'une combinaison de facteurs génétiques et ontogénétique. Cet article suggère en outre que les parties non-génétiques du mécanisme sont différents qu'on ne le pensait.
La photo suivante montre l'effet de enviornment sur la proportion des membres. Les chercheurs ont pu souris à des températures très différentes, et, ô miracle, les souris ont grandi avec différents membres proportionnés.

De Figure 1: Effets de la température sur la longueur du fémur. Fémurs représentatifs de souris logé à froid (7 degees C) et chaudes (27 degrés C) des températures de l'âge du sevrage à l'âge adulte montrant l'effet de la température ambiante sur la taille extrémité. La cause sous-jacente de ces effets n'est pas immédiatement évident, car les homéothermes maintenir strictement réglementés températures internes du corps, indépendamment de leur environnement externe.

Le même effet est observé lorsque les os petite souris sont cultivées in vivo:

in vivo

Et voici un graphique montrant les effets in vivo de froid, de contrôle et chaudes métatarsiens cultivés plus de deux et quatre jours. Le froid le réglage, la plus courte de l'os.

Apparemment, la règle d'Allen peut être induite dans un tube à essai!

De la conclusion du document:

Dans une perspective évolutionniste, Allen "règle de taille extrémité" ne peut en fait refléter une adaptation fonctionnelle génotypique dans certains ou même homéothermes nombreux (9, 10), mais peut au contraire être partiellement ou totalement dépendante de la température ambiante, c'est-à-dire une réponse de croissance secondaire à «heterothermy extrémité facultative» chez les mammifères qui maintiennent constants la température du corps de base.

On pourrait supposer que des différences significatives dans les proportions des membres entre les espèces qui suivent la règle d'Allen sont d'origine génétique, même si il ya un effet phénotypique. Je ne connais pas très souvent dire que les animaux tropicaux dans les zoos ou des animaux tempérées tempérées ou arctiques soulevées dans les jardins zoologiques des climats plus chauds montrent des changements majeurs proportion du corps. D'autre part, les zoos depuis peut tamponner l'environnement, en particulier pour les bébés animaux, et personne n'a cherché cette précisément, je ne prends pas de paris.
Au sein des espèces ... tout clines ou sous-espèces ... ce qui pose très importantes (et adressable) des questions concernant l'adaptation de la génétique vs les royaumes ontogénétique. Si la règle d'Allen est avant tout un effet ontogénétique chez certaines espèces, on peut encore envisager la possibilité qu'il est adaptative, mais la nature de l'adaptation devient un peu plus nuancée. Ce qui est approprié, parce que l'adaptation n'est probablement jamais aussi simple que la version classique de celui-ci vers whic nous avons tendance à graviter.
MA Serrat, D. King, CO Lovejoy (2008). Température régule la longueur des membres dans les homéothermes par modulation directe Actes de croissance du cartilage de la National Academy of Sciences DOI: 10.1073/pnas.0803319105