Alometry definition, ligninger og eksempler



den alometría, også omtalt som allometrisk vækst henviser til differentieringshastigheden i forskellige dele eller dimensioner af organismer under processerne involveret i ontogeni. Ligeledes kan det forstås i fylogenetiske, intra- og interspecifikke sammenhænge.

Disse ændringer i den forskellige vækst i strukturer betragtes som lokale heterochroner og har en fundamental rolle i evolutionen. Fænomenet er bredt fordelt i naturen, både hos dyr og planter.

indeks

  • 1 grundlag for vækst
  • 2 Definitioner af allometri
  • 3 ligninger
    • 3.1 Grafisk repræsentation
    • 3.2 Fortolkning af ligningen
  • 4 eksempler
    • 4.1 Den violinite krabbs klo
    • 4.2 Vingerne af flagermus
    • 4.3 Ekstremiteter og hoved hos mennesker
  • 5 referencer

Grundlag for vækst

Inden der fastlægges definitioner og implikationer af allometrisk vækst, er det nødvendigt at huske nøglebegreber i geometrien af ​​tredimensionelle objekter.

Lad os forestille os, at vi har en kube af kanter L. Således vil overfladen af ​​figuren være 6L2, mens lydstyrken bliver L3. Hvis vi har en terning, hvor kanterne er to gange i det foregående tilfælde (i notat ville det være 2L) området vil stige med en faktor 4 og volumenet med en faktor på 8.

Hvis vi gentager denne logiske tilgang med en kugle, får vi de samme forhold. Vi kan konkludere, at volumenet vokser dobbelt så meget som området. På denne måde, hvis vi har det, at længden øges 10 gange, vil volumenet være steget 10 gange mere end overfladen.

Dette fænomen tillader os at bemærke, at når vi forøger størrelsen på et objekt - uanset om det er levende eller ej - er dets egenskaber ændret, da overfladen varierer på en anden måde end volumenet.

Forholdet mellem overflade og volumen er angivet i lighedsprincippet: "Lignende geometriske figurer, overfladen er proportional med kvadratet af den lineære dimension, og volumenet er til kuben af ​​det samme".

Definitioner af allometri

Ordet "allometry" blev foreslået af Huxley i år 1936. Siden da er der blevet udviklet en række definitioner med fokus fra forskellige synspunkter. Udtrykket kommer fra rødderne griella Allos hvilket betyder en anden, og Metron hvad betyder det foranstaltning.

Den berømte biolog og paleontolog Stephen Jay Gould definerede allometri som "undersøgelsen af ​​ændringer i proportioner korreleret med variationer i størrelse".

Allometri kan forstås i form af ontogeni - når relativ vækst forekommer på individniveau. På samme måde defineres allometri under et fylogenetisk perspektiv, når differentialvækst forekommer i flere linjer.

Fænomenet kan også forekomme i populationer (på intraspecifik niveau) eller mellem beslægtede arter (på interspecifik niveau).

ligninger

Flere ligninger er blevet foreslået for at evaluere den allometriske vækst af kroppens forskellige strukturer.

Den mest populære ligning i litteraturen for at udtrykke alometrier er:

y = bxtil

I udtrykket, x og og og er to målinger af kroppen, for eksempel vægt og højde eller længde af en lem og kropslængde.

Faktisk i de fleste undersøgelser, x det er en foranstaltning relateret til kropsstørrelse, såsom vægt. Det tilstræbes således at vise, at den pågældende struktur eller foranstaltning har uforholdsmæssige ændringer i organismens samlede størrelse.

Variabelen til Det er kendt i litteraturen som en allometrisk koefficient, og beskriver de relative vækstrater. Denne parameter kan tage forskellige værdier.

Hvis det er lig med 1, er væksten isometrisk. Det betyder, at både strukturer eller dimensioner, der evalueres i ligningen, vokser med samme hastighed.

Hvis værdien er tildelt variablen og Den har en højere vækst end den af x, den allometriske koefficient er større end 1, og det siges at positiv allometri eksisterer.

I modsætning hertil, når forholdet der er eksponeret ovenfor er modsat, er allometrien negativ og værdien af til tager værdier mindre end 1.

Grafisk repræsentation

Hvis vi tager den tidligere ligning til en repræsentation i flyet, vil vi få et krøllet forhold mellem variablerne. Hvis vi ønsker at få en graf med lineær tendens, skal vi anvende logaritme i begge hilsner af ligningen.

Med den nævnte matematiske behandling får vi en linje med følgende ligning: log y = log b + a log x.

Fortolkning af ligningen

Antag, at vi vurderer en forfædre formular. Variabelen x repræsenterer organets kropsstørrelse, mens variablen og repræsenterer størrelsen eller størrelsen af ​​nogle karakteristika, som vi ønsker at evaluere, hvis udvikling begynder i alderen til og stop med at vokse i b.

Processerne relateret til heterokronier, både pedomorphosis og peramorphosis, skyldes evolutionære ændringer i en af ​​de to nævnte parametre, enten i udviklingshastigheden eller i udviklingsvarigheden som følge af ændringer i parametrene defineret som til eller b.

eksempler

Den violinite krabbs klo

Allometri er et fænomen, der er bredt udbredt i naturen. Det klassiske eksempel på positiv allometri er fiddler krabben. Disse er en gruppe af decapod krebsdyr tilhørende slægten Uca, at være den mest populære art Uca pugnax.

Hos unge hanner svarer pincetten til 2% af dyrets krop. Når den enkelte vokser, vokser klemmen uforholdsmæssigt i forhold til den samlede størrelse. Til sidst kan klemmen nå op til 70% af kropsvægten.

Vingene i flagermus

Den samme begivenhed med positiv allometri forekommer i falskerne af flagermus. De forreste medlemmer af disse flyvende hvirveldyr er homologe til vores øvre ekstremiteter. I fladder er således phalangene uforholdsmæssigt lange.

For at opnå en struktur af denne kategori, bør falsangernes væksthastighed være steget i den evolutionære udvikling af flagermus..

Ekstremiteter og hoved hos mennesker

I os mennesker er der også alometries. Tænk på en nyfødt baby, og hvordan kroppens dele vil variere med hensyn til vækst. Lænder bliver længere under udvikling end andre strukturer, såsom hoved og bagagerum.

Som vi ser i alle eksemplerne, ændrer den allometriske vækst signifikant kroppens proportioner under udvikling. Når disse satser ændres, ændres den voksne form væsentligt.

referencer

  1. Alberch, P., Gould, S.J., Oster, G.F., og Wake, D.B. (1979). Størrelse og form i ontogeni og fylogeni. Paleobiology, 5(3), 296-317.
  2. Audesirk, T., & Audesirk, G. (2003). Biologi 3: Evolution og økologi. Pearson.
  3. Curtis, H., & Barnes, N. S. (1994). Invitation til biologi. Macmillan.
  4. Hickman, C. P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Integrerede principper for zoologi. McGraw-Hill.
  5. Kardong, K. V. (2006). Vertebrater: komparativ anatomi, funktion, evolution. McGraw-Hill.
  6. McKinney, M.L., & McNamara, K.J. (2013). Heterokroni: Evolutionen af ​​ontogeni. Springer Science & Business Media.