Учебная модель: Правило Бергмана
Модель объясняет зоогеографическое правило Бергмана.
Ця модель - компонент ІНМК (інноваційного навчально-методичного комплексу) «Екологія. Конструювання біосфери», розробленого у 2008 р. Д. А. Шабановим, А. Г. Козленком та М. А. Кравченко на замовлення НФПК (Національного фонду підготовки кадрів) Російської Федерації (докладніше про цей проєкт - у статті "Інновації та реальність"; причини, з яких цей комплекс не використовується, коротко описані в колонці "Підручники. Прямісінько в післязавтра"). Цю модель розміщено тут для її використання в навчальному процесі.
Модель пояснює зоогеографічне правило Бергмана. Теоретичний матеріал, що стосується моделі, міститься в розділі Клінальна мінливість та деякі екологічні правила посібника "Екологія: біологія взаємодій". Подібна модель розглядає Правило Аллена.
Правило Бергмана показує зв'язок між умовами середовища мешкання та розмірами тіла гомойотермних тварин. Математична модель дозволяє оцінити співвідношення теплопродукції (пропорційної об'єму тіла) та тепловіддачі організму (пропорційної площі поверхні тіла). Чим вище відношення теплопродукції до тепловіддачі, тим легше тварині підтримувати постійну температуру тіла в холодному середовищі мешкання.
Інструкції щодо роботи з моделлю містяться в найнижчій частині її вікна; якщо ці інструкції не вміщуються у віконці, їх можна прокрутити вгору-вниз стрілочками поряд з ними праворуч. На першій сторінці моделі наведені пояснення суті правила Бергмана. На другій сторінці представлений калькулятор для розрахунків. Вибір розміру порівнюваних тварин здійснюється постановкою «галочок» у відповідних віконцях. Після виконання розрахунків, позначте, якій із тварин простіше підтримувати постійну температуру тіла.
Дослідіть математичну модель, обравши для порівняння двох модельних тварин. Впишіть у відповідні комірки значення площі поверхні та об'єму для двох обраних тварин. При підрахунку площі поверхні та об'єму використовуйте розкреслені фігури, що показуються поряд із таблицею для розрахунків. Якщо ви правильно впишете значення площі та об'єму тіла тварини, з'явиться розрахунок, що показує співвідношення цих параметрів для цієї тварини. Зверніть увагу: якби в моделі розглядалася кубічна тварина з лінійним розміром 2a, її площа поверхні становила б 24a2 (куб має 6 граней, площа кожної з яких становить 4a2 ; 6×4 = 24), а об'єм - 8a3.
За відношенням об'єму до площі поверхні (пропорційного відношенню теплопродукції до тепловіддачі) виберіть, який організм більше адаптований до умов низьких температур.