Reglas biológicas

Una regla biológica o ley biológica es una ley , principio o regla empírica generalizada formulada para describir patrones observados en organismos vivos. Las reglas y leyes biológicas suelen desarrollarse como formas sucintas y de amplia aplicación para explicar fenómenos complejos u observaciones destacadas sobre la ecología y las distribuciones biogeográficas de especies vegetales y animales en todo el mundo, aunque se han propuesto o extendido para todos los tipos de organismos. Muchas de estas regularidades de la ecología y la biogeografía reciben su nombre de los biólogos que las describieron por primera vez. ^{[1] [2]}

Desde el nacimiento de su ciencia, los biólogos han buscado explicar las aparentes regularidades en los datos observacionales. En su Biología , Aristóteles infirió reglas que gobiernan las diferencias entre los tetrápodos vivíparos (en términos modernos, mamíferos placentarios terrestres ). Entre sus reglas estaban que el tamaño de la cría disminuye con la masa corporal del adulto, mientras que la esperanza de vida aumenta con el período de gestación y con la masa corporal, y la fecundidad disminuye con la esperanza de vida. Así, por ejemplo, los elefantes tienen crías más pequeñas y menos numerosas que los ratones, pero una esperanza de vida y una gestación más largas. ^[3] Reglas como estas organizaban de forma concisa la suma de conocimientos obtenidos por las primeras mediciones científicas del mundo natural, y podían utilizarse como modelos para predecir futuras observaciones. Entre las primeras reglas biológicas de los tiempos modernos se encuentran las de Karl Ernst von Baer (desde 1828 en adelante) sobre el desarrollo embrionario (ver las leyes de von Baer ), ^[4] y de Constantin Wilhelm Lambert Gloger sobre la pigmentación animal, en 1833 (ver la regla de Gloger ). ^[5] Existe cierto escepticismo entre los biogeógrafos sobre la utilidad de las reglas generales. Por ejemplo, J. C. Briggs, en su libro de 1987 Biogeography and Plate Tectonics , comenta que si bien las reglas de Willi Hennig sobre cladística "en general han sido útiles", su regla de progresión es "sospechosa". ^[6]

• La regla de Allen establece que las formas y proporciones corporales de los endotermos varían según la temperatura climática, ya sea minimizando la superficie expuesta para minimizar la pérdida de calor en climas fríos o maximizando la superficie expuesta para maximizar la pérdida de calor en climas cálidos. Recibe su nombre en honor a Joel Asaph Allen, quien la describió en 1877. ^{[8] [9]}
• La regla de Bateson establece que las patas adicionales son simétricas en espejo con respecto a sus vecinas, como cuando aparece una pata adicional en la cavidad de la pata de un insecto. Recibe su nombre del genetista pionero William Bateson, quien la observó en 1894. Parece ser causada por la fuga de señales posicionales a través de la interfaz entre extremidades, de modo que la polaridad de la extremidad adicional se invierte. ^[10]
• La regla de Bergmann establece que, dentro de un clado taxonómico ampliamente distribuido , las poblaciones y especies de mayor tamaño se encuentran en ambientes más fríos, y las especies de menor tamaño se encuentran en regiones más cálidas. Se aplica con excepciones a muchos mamíferos y aves. Recibe su nombre en honor a Carl Bergmann , quien la describió en 1847. ^{[11] [12] [13] [14] [15]}
• La regla de Cope establece que los linajes de poblaciones animales tienden a aumentar de tamaño corporal a lo largo del tiempo evolutivo. La regla recibe su nombre del paleontólogo Edward Drinker Cope . ^{[16] [17]}
• El gigantismo de las profundidades marinas , observado en 1880 por Henry Nottidge Moseley ^[18] ,afirma que los animales de las profundidades marinas son más grandes que sus contrapartes de aguas poco profundas. En el caso de los crustáceos marinos , se ha propuesto que el aumento de tamaño con la profundidad se produce por la misma razón que el aumento de tamaño con la latitud (regla de Bergmann): ambas tendencias implican un aumento de tamaño con la disminución de la temperatura. ^[12]

• La ley de irreversibilidad de Dollo , propuesta en 1893 ^[19] por el paleontólogo belga nacido en Francia Louis Dollo , establece que "un organismo nunca regresa exactamente a un estado anterior, incluso si se encuentra colocado en condiciones de existencia idénticas a aquellas en las que ha vivido anteriormente... siempre conserva algún rastro de las etapas intermedias por las que ha pasado". ^{[20] [21] [22]}
• La regla de Eichler establece que la diversidad taxonómica de los parásitos varía con la diversidad de sus hospedadores. Fue observada en 1942 por Wolfdietrich Eichler y recibió su nombre en su honor. ^{[23] [24] [25]}

  

• La regla de Emery , descubierta por Carlo Emery , establece que los parásitos sociales de los insectos a menudo están estrechamente relacionados con sus huéspedes, como por ejemplo estando en el mismo género. ^{[26] [27]}
• La regla de Foster , la regla de la isla o el efecto isla establece que los miembros de una especie se hacen más pequeños o más grandes dependiendo de los recursos disponibles en el entorno. ^{[28] [29] [30]} La regla fue enunciada por primera vez por J. Bristol Foster en 1964 en la revista Nature , en un artículo titulado "La evolución de los mamíferos en las islas". ^[31]
• La ley de Gause o principio de exclusión competitiva , llamada así por Georgy Gause , establece que dos especies que compiten por el mismo recurso no pueden coexistir con valores poblacionales constantes. La competencia conduce a la extinción del competidor más débil o a un cambio evolutivo o conductual hacia un nicho ecológico diferente. ^[32]
• La regla de Gloger establece que, dentro de una especie de endotermos , las formas más pigmentadas tienden a encontrarse enambientes más húmedos , por ejemplo, cerca del ecuador . Recibe su nombre en honor al zoólogo Constantin Wilhelm Lambert Gloger , quien la describió en 1833. ^{[5] [33]}
• La regla de Haldane establece que si en una especie híbrida solo un sexo es estéril , ese sexo suele ser el heterogamético . El sexo heterogamético es el que tiene dos cromosomas sexuales diferentes; en los mamíferos, este es el macho, con cromosomas XY. Recibe su nombre en honor a JBS Haldane . ^[34]
• La regla de Hamilton establece que la frecuencia de los genes debería aumentar cuando el parentesco de un receptor con un actor, multiplicado por el beneficio para el receptor, supera el costo reproductivo para el actor. Esta es una predicción de la teoría de selección de parentesco formulada por WD Hamilton . ^[35]
• La regla de Harrison establece que el tamaño del cuerpo de los parásitos varía con el de sus hospedadores. Propuso la regla para los piojos , ^[36] pero autores posteriores han demostrado que funciona igualmente bien para muchos otros grupos de parásitos, incluidos los percebes, los nematodos, ^{[37] [38]} pulgas, moscas, ácaros y garrapatas, y para el caso análogo de pequeños herbívoros en plantas grandes. ^{[39] [40] [41]}
• La regla de progresión de Hennig establece que al considerar un grupo de especies en cladística , las especies con los caracteres más primitivos se encuentran dentro de la parte más temprana del área, que será el centro de origen de ese grupo. Recibe su nombre en honor a Willi Hennig , quien ideó la regla. ^{[6] [42]}
• La regla de Jordan establece que existe una relación inversa entre la temperatura del agua y las características merísticas , como el número de radios de las aletas , vértebras o números de escamas, que aumentan con la disminución de la temperatura. Recibe su nombre en honor al padre de la ictiología estadounidense , David Starr Jordan . ^[43]
• La ley de Kleiber establece que la tasa metabólica de los animales y las plantas se mide en tres cuartos de la potencia de su masa. Recibe su nombre de Max Kleiber , quien la observó por primera vez en animales en 1932. ^[44]

  

• El principio de Lack , propuesto por David Lack , establece que "el tamaño de la nidada de cada especie de ave ha sido adaptado por selección natural para corresponderse con el mayor número de crías para las que los padres pueden, en promedio, proporcionar suficiente alimento". ^[45]
• La regla de Rapoport establece que losrangos latitudinales de plantas y animales son generalmente más pequeños en latitudes más bajas que en latitudes más altas. GC Stevensle dio el nombre de Eduardo H. Rapoport en 1989. ^[46]
• La regla de Rensch establece que, en todas las especies animales de un linaje, el dimorfismo sexual en cuanto al tamaño aumenta con el tamaño corporal cuando el macho es el sexo más grande, y disminuye a medida que aumenta el tamaño corporal cuando la hembra es el sexo más grande. La regla se aplica en primates , pinnípedos (focas) y ungulados de dedos pares (como el ganado vacuno y los ciervos). ^[47] Recibe su nombre en honor a Bernhard Rensch , quien la propuso en 1950. ^[48]
• La ley de Schmalhausen , llamada así en honor a Ivan Schmalhausen , establece que una población que se encuentra en el límite extremo de su tolerancia en cualquier aspecto es más vulnerable a pequeñas diferencias en cualquier otro aspecto. Por lo tanto, la varianza de los datos no es simplemente ruido que interfiere con la detección de los llamados "efectos principales", sino también un indicador de condiciones estresantes que conducen a una mayor vulnerabilidad. ^[49]
• La regla de Thorson establece que los invertebrados marinos bentónicos en latitudes bajas tienden a producir grandes cantidades de huevos que se desarrollan hasta larvas pelágicas (a menudo planctotróficas [que se alimentan de plancton]) y de amplia dispersión, mientras que en latitudes altas dichos organismos tienden a producir menos huevos lecitotróficos (que se alimentan de la yema) y de mayor tamaño y crías más grandes, a menudo por viviparidad u ovoviviparidad , que a menudo son incubadas. ^[50] SA Mileikovskyle puso el nombre de Gunnar Thorson en 1971. ^[51]
  La ley de Williston establece que en linajes como los artrópodos , las extremidades tienden a ser menos numerosas y más especializadas, como lo demuestra el cangrejo de río (derecha), mientras que los trilobites, más basales , tenían muchas patas similares.
• La ley de Van Valen establece que la probabilidad de extinción de las especies y taxones superiores (como familias y órdenes) es constante para cada grupo a lo largo del tiempo; los grupos no se vuelven ni más resistentes ni más vulnerables a la extinción, por antiguo que sea su linaje. Recibe su nombre en honor al biólogo evolutivo Leigh Van Valen . ^[52]
• Las leyes de von Baer , ​​descubiertas por Karl Ernst von Baer , ​​establecen que los embriones parten de una forma común y se desarrollan en formas cada vez más especializadas, de modo que la diversificación de la forma embrionaria refleja el árbol taxonómico y filogenético . Por lo tanto, todos los animales de un filo comparten un embrión temprano similar; los animales de taxones más pequeños (clases, órdenes, familias, géneros, especies) comparten etapas embrionarias cada vez más tardías. Esto contrastaba marcadamente con la teoría de la recapitulación de Johann Friedrich Meckel (y más tarde de Ernst Haeckel ), que afirmaba que los embriones pasaban por etapas parecidas a los organismos adultos a partir de etapas sucesivas de la scala naturae desde los niveles supuestamente más bajos a los más altos de organización. ^{[53] [54] [4]}
• La ley de Williston , descubierta por primera vez por Samuel Wendell Williston , establece que las partes de un organismo tienden a reducirse en número y a especializarse en gran medida en su función. Había estudiado la dentición de los vertebrados y observó que, mientras que los animales antiguos tenían bocas con diferentes tipos de dientes, los carnívoros modernos tenían incisivos y caninos especializados para desgarrar y cortar carne, mientras que los herbívoros modernos tenían grandes molares especializados para triturar materiales vegetales duros. ^[55]

• La biología de Aristóteles