Bergmanns regel kommer från den tyska zoologen Carl Bergmann som redan 1847 beskrev ett mönster där djur tenderar att vara större i norr än i söder, så att det uppstår en trend mellan latitud och storlek, främst hos fåglar och däggdjur. Det här är ett mönster och det gäller att förstå vilka processer som leder fram till ett mönster. Mönstret vara en bi-effekt av något annat mönster som vi inte känner till, och för att försvåra analysen kan flera processer leda fram till samma mönster.

När det gäller Bergmanns regel är förklaringen enkel. Större djur har en mindre yta i förhållande till sin volym och avger därför mindre värme än ett litet djur. I våra nordliga trakter är detta viktigt vintertid eftersom dagen är kort för födosök, och nätterna långa och kalla. Det gäller då att göra av med så lite värme över natten som möjligt, med andra ord att vara stor. Små individer behöver å andra sidan inte lika mycket mat för att hålla igång kroppen, vilket är gynnsamt när det är varmt. Det betyder att vi kan förvänta oss ett samband mellan temperatur och kroppsstorlek.

Om detta är processen som leder fram till mönstret borde vi kunna förvänta oss att de senaste decenniernas temperaturökningar har gynnat de små individerna på de storas bekostnad, det vill säga att många fåglar här i norr har minskat i storlek över tiden. Nu finns en studie som visar just detta baserat på ringmärkardata från Finland och Sverige mellan åren 1970 och 2020, det vill säga 50 år.

Totalt sammanställdes data för 24 stann- och strykfåglar, fåglar som är påverkade av vintrarna lokalt, vilket gav ungefär 215 000 observationer nästan jämt fördelat mellan länderna. Det som är slående är att hela Finland är täckt av ringmärkare, medan det i Sverige det är huvudsakligen söder om Dalälven och längs Norrlandskusten vi hittar ringmärkare. Norrlands inland är i princip tomt på ringmärkare, vilket avspeglar befolkningstätheten rätt väl.

Vintertemperaturen ökade med i genomsnitt tre grader sett över hela området (Finland och Sverige), från -7 grader till -4 grader, där ökningen varit störst i de norra delarna.  Totalt över alla arter minskade vinglängden 0.3 %, medan kroppsvikten minskat med 2.4 %. Nu fanns en variation mellan arterna, som vanligt, där steglitsen och pilfinken minskade sina vingar med 0.7 och 0.4 % per decennium, och åt andra hållet så ökade bergfinken sin vinglängd med 0.2 % per decennium. Koltrast och rödvingetrast minskade med 1.2 och 1.7 % per decennium i kroppsvikt, medan nötskrikan ökade med 1.2 % per decennium. Just denna variation visar hur viktigt det är att ta in många arter i analyser om man vill se om det kan finnas ett mönster. Studier av enstaka arter kan ge en hel del, men i detta fall gäller det att en sammantagen bild av vad som sker analyseras.

Forskarna testade sex olika hypoteser med dessa data. Sammanfattningen visar hypotesen, resultatet och slutsatsen.

1. Arter i norr är större – ingen skillnad i vinglängd, tvärtom hos vikt. Förkastad
2. Storlek minskar med tiden – signifikant trend vad gäller vinglängd, trend åt samma håll men inte signifikant hos vikt. Stöd för hypotesen
3. Minskning i storlek kopplat till temperaturavvikelser – negativt samband hos både vinglängd och vikt. Stöd för hypotesen
4. Minskningen i storlek är kopplat till geografiska klimatförutsättningar – positiv koppling både hos vinglängd och vikt. Stöd för hypotesen.
5. Kopplingen mellan minskningen i storlek och temperaturavvikelser har en koppling med tid – signifikant hos vinglängd, men inte hos vikt – Visst stöd för hypotesen
6. Kopplingen mellan minskningen i storlek och temperaturavvikelser har en koppling med geografiska klimatmönster – signifikant hos vikt, men inte hos vinglängd – Visst stöd för hypotesen. Ett exempel är talgoxen där minskningen är kraftigast längst i norr, och minst södra Sverige. Det motsatta gäller för gråsiskan där minskningen är störst i söder och minst i norr.

Har forskarna nu bevisat att det finns en koppling mellan storleksminskning och klimatförändringar? Nja, så enkelt är det inte. Huvuddelen av forskarsamhället ser på resultatet av ett test av en hypotes på samma sätt, och det är att man kan förkasta en hypotes, men inte bevisa den. Den första hypotesen är förkastad, det vill säga den är fel, i alla fall utifrån de data man har för handen. I de andra fallen finns data som sammanfaller med vad hypotesen förutsäger och det stöder då hypotesen, men den är ingalunda bevisad. Stödet är beroende av det data man har, och det kan ju finnas en alternativ förklaring. Men med dessa data, och utan bättre alternativ kan vi inte säga att dessa hypoteser är fel. Ofta kan vi höra att forskare har bevisat någonting, men strikt sett finns bara bevis inom matematiken. Vad som menas är istället att det finns så mycket data som stöder en hypotes, och ingenting som talar emot att vi rimligen måste tro att den är sann.

I denna studie fann man ett gott stöd för att minskningen i kroppsstorlek är kopplat till ett varmare klimat, och därmed en tänkbar process för Bergmanns regel. Det finns även en fysikalisk och fysiologisk förklaring i och med värme-avgivningen som är kopplat till kroppsstorlek. Men precis som alltid när det gäller biologi finns det alltid undantag från ett givet mönster. Det visar att även om en faktor påverkar de flesta arter åt ett håll, finns det andra faktorer som påverkar andra arter ännu mer vilket gör att de avviker från mönstret.

Det finns fler exempel på storleksförändringar som är kopplade till klimatförändringar. I en studie av silvermåsen på Nya Zealand över 47 år fann man en minskning av kroppsvikten med knappt fyra procent hos hanar och drygt sju procent hos hanar. Denna minskning av vikten var tydligt kopplat till ökningen i medeltemperatur. I denna studie hade man en unik tillgång till släktskapsförhållanden så det gick att titta på den genetiska bakgrunden till dessa förändringar. Men genetiskt hade det inte hänt någonting faktiskt. Det betyder att förändringarna helt och hållet var plastiska, det vill säga den förändring av kroppen som helt är styrd av miljöfaktorer. Alla organismer har en möjlighet till att förändra sin kropp beroende på miljön, det är bara att tänka på oss själva. Även om 47 år låter som en lång tid är det bara runt fyra generationer hos en långlivad art som silvermåsen, så det vore unikt om forskarna hade sett en genetisk förändring. Evolutionära förändringar sker mellan generationer och i det sammanhanget är fyra generationer en liten blink.

Hur mycket av de förändringar som setts i de svenska och finska populationerna som handlar om en evolutionär effekt är okänt. Med tanke på att många av arterna har en generationstid på runt ett år är det inte alls omöjligt att en del av förändringarna är genetiska, på 40 år kan ganska mycket hända. I en av de få studier som studerat detta gick det att visa att pannfläcken hos halsbandsflugsnapparen minskat även genetiskt över en period på 34 år. Men för att kunna visa detta krävs mycket data med kända släktingar, och dessa data finns inte annat än för ett litet fåtal arter.

I Nordamerika har man sett en minskning av kroppsstorleken hos 52 arter flyttfåglar de senaste 40 åren. Det gick till och med se en tydlig koppling mellan hur mycket temperaturen förändras mellan åren och hur tarsen förändras. En kraftig förändring av temperaturen leder till en kraftig förändring av tarsen, och en svag förändring av temperaturen leder till en svag förändring av tarsen. Tydligare än så kan det inte bli. En viktig skillnad är att även om de minskat i storlek, så har vinglängden ökat, tvärsemot vad är fallet på våra breddgrader. Det finns dock en viktig skillnad mellan studierna. Medan de svensk-finska studien enbart handlade om stannfåglar handlar det om flyttfåglar i den amerikanska studien, där vinglängden kan tänkas ha en större betydelse.

Det finns också studier som visar på en förändring av näbbstorleken i förhållande till temperatur. Näbben är viktig som en temperaturreglerare och det finns många studier som visat hur storleken på näbben är kopplat till temperaturen, både mellan år och inom ett år.

Det är inte speciellt överraskande att kroppsstorleken hos fåglar är kopplat till den omgivande temperaturen, och Bergmanns regel har visat sig gälla även för däggdjur. Den biologiska bakgrunden är tämligen klar så resultaten att fåglarna har minskat i storlek i takt med ett varmare klimat är inte överraskande. Frågan som inte är besvarad är dock om det spelar någon roll för arternas framtid? Idag vet vi inget om detta.

Litteratur

Bosco, L. med flera. 2024. Increasing winter temperatures explain body size decrease in wintering birds of Northern Europe – but response patterns vary along the spatioclimatic gradient. Global Ecology and Biodiversity 33:1-11. OPEN ACCESS

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/geb.13754

Evans S. & Gustafsson, L. 2017. Climate change upends selection on ornamentation in a wild bird. Nature Ecology and Evolution 1: 39. OPEN ACESS

https://www.nature.com/articles/s41559-016-0039

Tattersall, GJ med flera. 2017. The evolution of the avian bill as a thermoregulatory organ. Biological Reviews 92: 1630-1656.

Weeks, BC med flera. 2020. Shared morphological consequences of global warming in North American migratory birds. Ecology Letters 23: 316-325.

 

 

 

Visningar: 165