Allometri definisjon, ligninger og eksempler

3201
Charles McCarthy

De allometri, Også kalt allometrisk vekst, refererer det til den differensielle vekstraten i forskjellige deler eller dimensjoner av organismer under prosessene som er involvert i ontogeni. På samme måte kan det forstås i fylogenetisk, intra og interspesifikk sammenheng..

Disse endringene i den differensielle veksten av strukturer betraktes som lokale heterokronier og spiller en grunnleggende rolle i evolusjonen. Fenomenet er vidt spredt i naturen, både hos dyr og planter.

Kilde: Pixabay.com

Artikkelindeks

  • 1 Grunnleggende om vekst
  • 2 Definisjoner av allometri
  • 3 ligninger
    • 3.1 Grafisk fremstilling
    • 3.2 Tolkning av ligningen
  • 4 Eksempler
    • 4.1 Kloen til spelekrabben
    • 4.2 Vingen av flaggermus
    • 4.3 Lemmer og hode hos mennesker
  • 5 Referanser

Grunnlag for vekst

Før du etablerer definisjonene og implikasjonene av allometrisk vekst, er det nødvendig å huske nøkkelbegreper i geometrien til tredimensjonale objekter..

La oss forestille oss at vi har en terning av kanter L. Dermed vil figurens overflate være 6Lto, mens volumet vil være L3. Hvis vi har en kube der kantene er dobbelt så store som i forrige tilfelle, (i notasjon ville det være 2L) vil området øke med en faktor på 4, og volumet med en faktor på 8.

Hvis vi gjentar denne logiske tilnærmingen med en sfære, vil vi oppnå de samme forholdene. Vi kan konkludere med at volumet vokser dobbelt så stort som området. På denne måten, hvis vi har at lengden øker 10 ganger, vil volumet ha økt 10 ganger mer enn overflaten.

Dette fenomenet lar oss observere at når vi øker størrelsen på et objekt - enten det er levende eller ikke - blir dets egenskaper modifisert, siden overflaten vil variere annerledes enn volumet..

Forholdet mellom overflaten og volumet er angitt i likhetsprinsippet: "lignende geometriske figurer, overflaten er proporsjonal med kvadratet til den lineære dimensjonen, og volumet er proporsjonalt med kuben av den".

Definisjoner av allometri

Ordet "allometry" ble foreslått av Huxley i 1936. Siden den tid har en rekke definisjoner blitt utviklet, nærmet fra forskjellige synsvinkler. Begrepet kommer fra griella røtter allos at de mener en annen, og metron hva betyr mål.

Den berømte biologen og paleontologen Stephen Jay Gould definerte allometri som "studien av endringer i proporsjoner korrelert med variasjoner i størrelse".

Allometri kan forstås i termer av ontogeni - når relativ vekst forekommer på individets nivå. Tilsvarende, når differensiell vekst finner sted i flere linjer, er allometri definert fra et fylogenetisk perspektiv..

Likeledes kan fenomenet forekomme i populasjoner (på det intraspesifikke nivået) eller mellom beslektede arter (på det interspesifikke nivået)..

Ligninger

Flere ligninger er blitt foreslått for å evaluere den allometriske veksten av kroppens forskjellige strukturer..

Den mest populære ligningen i litteraturen for å uttrykke allometrier er:

y = bxtil

I uttrykket, x Y og og er to målinger av kroppen, for eksempel vekt og høyde eller lengden på et medlem og kroppens lengde.

Faktisk i de fleste studier, x det er et mål relatert til kroppsstørrelse, for eksempel vekt. Dermed søker den å vise at strukturen eller målet i spørsmålet har endringer som er uforholdsmessige i forhold til den totale størrelsen på organismen.

Variabelen til Det er kjent i litteraturen som en allometrisk koeffisient, og den beskriver de relative vekstratene. Denne parameteren kan ta forskjellige verdier.

Hvis den er lik 1, er veksten isometrisk. Dette betyr at begge strukturer eller dimensjoner evaluert i ligningen vokser i samme hastighet.

I tilfelle verdien tilordnet variabelen Y har en vekst større enn den for x, den allometriske koeffisienten er større enn 1, og det sies at det er positiv allometri.

I kontrast, når forholdet ovenfor er motsatt, er allometrien negativ og verdien av til tar verdier mindre enn 1.

Grafisk fremstilling

Hvis vi tar den forrige ligningen til en representasjon i planet, vil vi oppnå et krumlinjært forhold mellom variablene. Hvis vi ønsker å få tak i en graf med en lineær trend, må vi bruke en logaritme i begge hilsningene i ligningen.

Med den nevnte matematiske behandlingen vil vi få en linje med følgende ligning: log y = Logg b + a Logg x.

Tolkning av ligningen

Anta at vi evaluerer en forfedres form. Variabelen x representerer kroppens størrelse på organismen, mens variabelen Y representerer størrelsen eller høyden på noen karakteristika som vi vil evaluere, hvis utvikling begynner i alderen til og slutte å vokse inn b.

Prosessene relatert til heterokronier, både pedomorfose og peramorfose, skyldes evolusjonære endringer i noen av de to nevnte parametrene, enten i utviklingshastigheten eller i varigheten av utviklingen på grunn av endringer i parametrene definert som til eller b.

Eksempler

Kloen til spelekrabben

Allometri er et vidt distribuert fenomen i naturen. Det klassiske eksemplet på positiv allometri er spillekrabben. Dette er en gruppe krepsdyr som tilhører slekten Uca, å være den mest populære arten Uca pugnax.

Hos unge hanner tilsvarer klørne 2% av dyrets kropp. Når individet vokser, vokser tykkeren uforholdsmessig i forhold til den totale størrelsen. Til slutt kan klemmen nå opptil 70% av kroppsvekten.

Flaggermusvingene

Den samme positive allometrihendelsen opptrer i flaggene til flaggermus. Forbenene på disse flygende virveldyrene er homologe med våre øvre lemmer. Således er falangene i flaggermus uforholdsmessig lange.

For å oppnå en struktur i denne kategorien måtte veksthastigheten til falangene øke i evolusjonær evolusjon av flaggermusene..

Lemmer og hode hos mennesker

Hos oss mennesker er det også allometrier. La oss tenke på en nyfødt baby og hvordan deler av kroppen vil variere når det gjelder vekst. Lemmene forlenges mer under utvikling enn andre strukturer, som hodet og kofferten.

Som vi ser i alle eksemplene, endrer allometrisk vekst andelene av legemer betydelig under utvikling. Når disse hastighetene modifiseres, endres voksenformen vesentlig.

Referanser

  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: evolusjon og økologi. Pearson.
  3. Curtis, H., & Barnes, N. S. (1994). Invitasjon til biologi. Macmillan.
  4. Hickman, C. P., Roberts, L. S., Larson, A., Ober, W. C., og Garrison, C. (2001). Integrerte prinsipper for zoologi. McGraw-Hill.
  5. Kardong, K. V. (2006). Vertebrater: komparativ anatomi, funksjon, evolusjon. McGraw-Hill.
  6. McKinney, M. L. og McNamara, K. J. (2013). Heterokroni: evolusjonen av ontogeni. Springer Science & Business Media.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.