7 règles qui expliquent les formes et tailles d'animaux les plus extrêmes sur Terre

La nature a quelques règles pour expliquer les formes et les tailles extrêmes que nous observons dans le règne animal.

Les animaux se présentent sous des formes et des tailles extrêmes, depuis les énormes éléphants et les calmars colossaux jusqu'aux singes ouistitis miniatures et aux minuscules grenouilles. Mais il y a une certaine explication à la folie de la nature, et même si l'évolution peut être imprévisible, il existe quelques règles établies qui régissent la façon dont les animaux prennent ces formes extrêmes.

Vous trouverez ci-dessous sept règles que les scientifiques ont établies pour décrire les tendances évolutives. Gardez à l’esprit qu’il s’agit de tendances générales et que toutes les espèces ne sont pas couvertes. Même les règles de la nature sont faites pour être enfreintes.

La règle de Bergmann stipule que les animaux évoluent pour devenir plus grands dans les climats plus froids. Cette tendance se produit parce que les animaux plus gros ont un rapport surface/volume plus petit, ce qui contribue à réduire les pertes de chaleur. Ainsi, les corps plus gros retiennent mieux la chaleur que les corps plus petits.

Un ours polaire (Ursus maritimus) dans l'Arctique, par exemple, est plus de deux fois et demie plus grand qu'un ours malais (Helarctos malayanus) vivant sous les tropiques de l'Asie du Sud-Est, selon l'Université du Texas à Austin. La règle porte le nom du biologiste allemand Carl Bergmann, selon Oxford Reference.

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La règle d'Allen stipule que les animaux des climats plus froids ont tendance à avoir des appendices comparativement plus petits, tels que les membres, les oreilles et la queue, que leurs congénères vivant dans des températures plus chaudes. Semblable à l'observation de Bergmann, cette règle concerne uniquement la rétention de la chaleur.

Les extrémités ont généralement plus de surface que de volume ; ainsi, les appendices plus gros perdent de la chaleur plus rapidement que les plus petits. Par exemple, les lièvres arctiques (Lepus arcticus) ont des pattes plus courtes et des oreilles plus petites que les lièvres du désert américains, comme les lièvres à queue noire (L. californicus) et les lièvres antilopes (L. alleni). La règle d'Allen porte le nom du zoologiste américain Joel Allen, selon l'Université Memorial de Terre-Neuve au Canada.

La loi du cube carré repose sur le principe mathématique selon lequel le rapport de deux volumes est supérieur au rapport de leurs surfaces. Ce principe signifie qu’à mesure que les animaux grandissent, leur volume augmente plus rapidement que leur surface, les animaux plus gros finissant par gagner plus de masse que ce que leurs membres peuvent supporter.

La loi du cube carré impose une limite théorique à la taille des animaux, a précédemment rapporté Live Science. Les scientifiques estiment que la limite de poids est d’environ 120 tonnes (109 tonnes métriques) pour les animaux terrestres.

La règle des îles, également appelée effet insulaire ou règle de Foster, stipule que les petits animaux des îles ont tendance à évoluer vers des versions géantes de leurs parents du continent, et que les grands animaux ont tendance à évoluer vers des versions naines de leurs parents du continent.

Selon la règle des îles, les animaux situés aux extrémités du spectre de taille évoluent vers une taille intermédiaire qui convient aux ressources et aux prédateurs de l'île, ou à leur absence. Une étude de 2021 publiée dans la revue Nature Ecology & Evolution a révélé que la règle des îles est répandue chez les mammifères, les oiseaux et les reptiles, avec des exemples incluant les lézards géants et les éléphants nains disparus.

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Une étude de 2016 publiée dans la revue PNAS a révélé que les oiseaux insulaires évoluent vers une forme incapable de voler. Des dodos disparus de Maurice (Raphus cucullatus) aux kiwis néo-zélandais vivants, l'incapacité de voler est un phénomène établi de longue date sur les îles. Cependant, la plupart des oiseaux insulaires conservent leur capacité à voler. Ce que l’étude de 2016 a établi, c’est que même les oiseaux volants développent des muscles de vol plus petits et des pattes plus longues sur les îles, ce qui signifie que tous les oiseaux insulaires évoluent au moins dans une certaine mesure vers l’incapacité de voler. Ces caractéristiques sont plus marquées sur les îles où il y a peu de prédateurs, ce qui implique qu'une pression de prédation réduite encourage les oiseaux à abandonner leur vol.

Les animaux invertébrés ont tendance à évoluer vers des géants dans les grandes profondeurs océaniques. Pensez aux calmars colossaux (Mesonychoteuthis hamiltoni) ou aux crabes géants. Les animaux plus gros peuvent se déplacer plus loin pour trouver de la nourriture et s'accoupler, ce qui peut expliquer pourquoi il y a tant de géants dans les profondeurs marines où les ressources sont rares, a précédemment rapporté Live Science. Les animaux plus gros ont également un métabolisme plus efficace et une plus grande capacité à stocker l’énergie provenant des aliments. Enfin, les profondeurs de l'océan sont froides, de sorte que le gigantisme des grands fonds est en corrélation avec la règle de Bergmann selon laquelle les climats plus froids produisent des animaux plus gros.