Sammanfattning

Det intrikata förhållandet mellan kroppsstorlek, organstorlek och basalmetabolism (BMR) utgör ett centralt tema inom fysiologisk och ekologisk forskning, i synnerhet vid studier av allometrisk skalning. Från initiala iakttagelser redan under 1500-talet till samtida forskningsrön har det successivt påvisats att skalning av BMR med kroppsstorlek inte följer linjära mönster, samt att organens dimensioner och funktion utövar ett betydande inflytande. Oaktat debatten kring en universell skalningslag, råder samstämmighet om kroppsstorlek såväl som organspecifika egenskaper bidrar till den observerade variabiliteten av BMR. Dessa komplexa samband låter sig dissekeras med hjälp av statistiska verktyg, vilka menas ge värdefull insikt i de fysiologiska mekanismer som ligger till grund för allometrisk skalning. Organstorlek förutspås ha en signifikant inverkan på det huvudsakligen kroppsstorleksrelaterade allometriska skalningsförhållande som styr BMR. För att möjliggöra statistiska analyser av allometriska skalningssamband sammanställdes data för däggdjur och fåglar ur tre olika källor, omfattande kroppsvikt, organmått samt BMR. Efter databearbetning nyttjades huvudsakligen tre statistiska tillvägagångssätt som syftade till att belysa de komplexa relationerna mellan variablerna. Analyserna visade övergripande signifikans för båda urvalsgrupperna, därefter skilde sig resultat åt mellan de taxonomiska linjerna. Trots det övergripande utslaget kunde däggdjursorganens storlek inte uppvisa signifikant effekt på BMR, sannolikt på grund av multikollinjäritet. Fågelorgan visade sig ha fler effekter från såväl enskilda organ som interaktionseffekter mellan dem. Resultaten visar att organstorlek spelar en betydande roll för basalmetabolismen, särskilt hos fåglarna där interaktionseffekter mellan organ förklarar en del av variationen, och utmanar därmed den traditionella synen att kroppsstorlek ensamt är avgörande. En komplex bild av ämnesomsättningens reglering framträder, där organspecifika egenskaper och deras samspel bidrar väsentligt, även om vissa tolkningsutmaningar kvarstår för däggdjursgruppen.

Abstract

The intricate relationship between body size, organ size, and basal metabolic rate (BMR) constitutes a central theme in physiological and ecological research, particularly in studies of allometric scaling. From initial observations as early as the 16th century to contemporary research findings, it has been progressively demonstrated that the scaling of BMR with body size does not follow linear patterns, and that organ dimensions and function exert a significant influence. Notwithstanding the debate surrounding a universal scaling law, there is consensus that body size as well as organ-specific characteristics contribute to the observed variability of BMR. These complex relationships can be dissected using statistical tools, which are believed to provide valuable insight into the physiological mechanisms underlying allometric scaling. Organ size is predicted to have a significant impact on the predominantly body-size-related allometric scaling relationship that governs BMR. To enable statistical analyses of allometric scaling relationships, data for mammals and birds were compiled from three different sources, encompassing body weight, organ dimensions, and BMR. After data processing, three main statistical approaches were employed, aimed at elucidating the complex relationships between the variables. The analyses showed overall significance for both sample groups, but results subsequently differed between the taxonomic lineages. Despite the overall outcome, the size of mammalian organs could not exhibit significant effects on BMR, likely due to variable correlation. Bird organs proved to have more effects from both individual organs as well as interaction effects between them. The results show that organ size plays a significant role in basal metabolic rate, especially in birds where interaction effects between organs explains a part of the variation and thus challenge the traditional view that body size alone is decisive. A complex picture of metabolic regulation emerges, where organ-specific properties and their interplay contribute significantly, even if some interpretational challenges remain for the mammalian group.