Allometri definition, ligninger og eksempler

1871
Anthony Golden

Det allometri, Også kaldet allometrisk vækst, det henviser til den forskellige vækstrate i forskellige dele eller dimensioner af organismer under processerne involveret i ontogeni. Ligeledes kan det forstås i fylogenetisk, intra og interspecifik sammenhæng..

Disse ændringer i den differentielle vækst af strukturer betragtes som lokale heterokronier og spiller en grundlæggende rolle i evolutionen. Fænomenet er vidt udbredt i naturen, både hos dyr og planter.

Kilde: Pixabay.com

Artikelindeks

  • 1 Grundlæggende faktorer for vækst
  • 2 Definitioner af allometri
  • 3 ligninger
    • 3.1 Grafisk repræsentation
    • 3.2 Fortolkning af ligningen
  • 4 eksempler
    • 4.1 Spillekrabbens klo
    • 4.2 Flagermusens vinger
    • 4.3 Lemmer og hoved hos mennesker
  • 5 Referencer

Vækst grundlæggende

Før definitioner og implikationer af allometrisk vækst fastlægges, er det nødvendigt at huske nøglekoncepter for geometrien af ​​tredimensionelle objekter..

Lad os forestille os, at vi har en terning af kanter L. Således vil figurens overflade være 6Lto, mens lydstyrken er L3. Hvis vi har en terning, hvor kanterne er dobbelt så store som i det foregående tilfælde (i notation ville det være 2L) området øges med en faktor 4, og lydstyrken med en faktor på 8.

Hvis vi gentager denne logiske tilgang med en sfære, opnår vi de samme forhold. Vi kan konkludere, at volumen vokser dobbelt så stort som arealet. På denne måde, hvis vi har, at længden stiger 10 gange, vil lydstyrken være steget 10 gange mere end overfladen.

Dette fænomen giver os mulighed for at observere, at når vi øger størrelsen på et objekt - uanset om det er levende eller ej - ændres dets egenskaber, da overfladen vil variere anderledes end lydstyrken..

Forholdet mellem overfladen og volumenet er angivet i lighedsprincippet: "lignende geometriske figurer, overfladen er proportional med kvadratet af den lineære dimension, og lydstyrken er proportional med terningen af ​​den".

Definitioner af allometri

Ordet "allometry" blev foreslået af Huxley i 1936. Siden den tid er der udviklet en række definitioner, der er kontaktet fra forskellige synsvinkler. Udtrykket kommer fra griella rødder allos at de betyder en anden, og metron hvad betyder måling.

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 opstår på individets niveau. Tilsvarende defineres allometri fra et fylogenetisk perspektiv, når differentieret vækst finder sted i flere slægter..

Ligeledes kan fænomenet forekomme i populationer (på det intraspecifikke niveau) eller mellem beslægtede arter (på det interspecifikke niveau)..

Ligninger

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

Den mest populære ligning i litteraturen til at udtrykke allometrier er:

y = bxtil

I udtrykket, x Y og og er to målinger af kroppen, for eksempel vægt og højde eller længden af ​​et medlem og kroppens længde.

Faktisk i de fleste undersøgelser, x det er et mål relateret til kropsstørrelse, såsom vægt. Det søger således at vise, at strukturen eller målene i spørgsmålet har ændringer, der er uforholdsmæssige i forhold til organismen.

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

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

I tilfælde af den værdi, der er tildelt variablen Y har en vækst, der er større end x, den allometriske koefficient er større end 1, og det siges, at der er positiv allometri.

I modsætning hertil, når ovenstående forhold 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 planet, får vi et krumlinjært forhold mellem variablerne. Hvis vi ønsker at opnå en graf med en lineær tendens, skal vi anvende en logaritme i begge hilsner i ligningen.

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

Fortolkning af ligningen

Antag, at vi evaluerer en forfædres form. Variablen x repræsenterer organismens kropsstørrelse, mens variablen Y repræsenterer størrelsen eller højden af ​​en eller anden egenskab, som vi vil evaluere, hvis udvikling begynder i alderen til og stop med at vokse ind b.

Processerne relateret til heterokronier, både pedomorfose og peramorfose, skyldes evolutionære ændringer i en af ​​de to nævnte parametre, enten i udviklingshastigheden eller i udviklingsvarigheden på grund af ændringer i parametrene defineret som til eller b.

Eksempler

Spillekrabbens klo

Allometri er et vidt udbredt fænomen i naturen. Det klassiske eksempel på positiv allometri er spillekrabben. Disse er en gruppe af decapod krebsdyr, der tilhører slægten Uca, er den mest populære art Uca pugnax.

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

Flagermusens vinger

Den samme positive allometrihændelse forekommer i flagermusens falanger. Forbenene på disse flyvende hvirveldyr er homologe med vores øvre lemmer. Således er falangerne i flagermus uforholdsmæssigt lange.

For at opnå en struktur af denne kategori måtte phalanges vækstrate stige i flagermusens evolutionære udvikling..

Lemmer og hoved hos mennesker

Hos os mennesker er der også allometrier. Lad os tænke på et nyfødt barn, og hvordan dele af kroppen vil variere med hensyn til vækst. Lemmerne forlænges mere under udvikling end andre strukturer, såsom hoved og bagagerum.

Som vi ser i alle eksemplerne, ændrer allometrisk vækst væsentligt kroppens andele under udvikling. Når disse hastigheder ændres, ændres formen på den voksne væsentligt.

Referencer

  1. Alberch, P., Gould, S. J., Oster, G. F., & Wake, D. B. (1979). Størrelse og form i ontogeni og fylogeni. Paleobiologi5(3), 296-317.
  2. Audesirk, T. og 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 zoologiske principper. McGraw-Hill.
  5. Kardong, K. V. (2006). Vertebrater: komparativ anatomi, funktion, evolution. McGraw-Hill.
  6. McKinney, M. L. og McNamara, K. J. (2013). Heterokroni: udviklingen af ​​ontogeni. Springer Science & Business Media.

Endnu ingen kommentarer