Alometrian määrittely, yhtälöt ja esimerkit



alometría, viittaa myös allometriseen kasvuun, joka viittaa organismin eri osien tai ulottuvuuksien kasvuvauhtiin ontogeenisissä prosesseissa. Samoin se voidaan ymmärtää filogeneettisissä, sisäisissä ja interspecialisissa yhteyksissä.

Näitä muutoksia rakenteiden erilaiseen kasvuun pidetään paikallisina heterokronioina ja niillä on keskeinen rooli evoluutiossa. Ilmiö on laajalti levinnyt luonnossa sekä eläimissä että kasveissa.

indeksi

  • 1 Kasvun perusteet
  • 2 Allometrian määritelmät
  • 3 Yhtälöt
    • 3.1 Graafinen esitys
    • 3.2 Yhtälön tulkinta
  • 4 Esimerkkejä
    • 4.1 Viulukrabin kynsi
    • 4.2 lepakoiden siivet
    • 4.3 Ärsyt ja pää ihmisessä
  • 5 Viitteet

Kasvun perusteet

Ennen kuin määritetään allometrisen kasvun määritelmät ja vaikutukset, on tarpeen muistaa kolmiulotteisten kohteiden geometrian keskeiset käsitteet.

Kuvitellaan, että meillä on reunojen kuutio L. Niinpä kuvion pinta on 6L2, kun äänenvoimakkuus on L3. Jos meillä on kuutio, jossa reunat ovat kaksinkertaiset kuin edellisessä tapauksessa, (merkinnässä se olisi 2)L) alue kasvaa kertoimella 4 ja tilavuus 8: lla.

Jos toistamme tämän loogisen lähestymistavan pallolla, saamme samat suhteet. Voimme päätellä, että tilavuus kasvaa kaksi kertaa niin paljon kuin alue. Tällä tavoin, jos meillä on, että pituus kasvaa 10 kertaa, tilavuus on kasvanut 10 kertaa enemmän kuin pinta.

Tämän ilmiön avulla voimme havaita, että kun kasvatamme kohteen kokoa - olipa se elossa vai ei - sen ominaisuuksia muutetaan, koska pinta vaihtelee eri tavalla kuin äänenvoimakkuus.

Pinnan ja tilavuuden välinen suhde on esitetty samankaltaisuuden periaatteessa: "samankaltaiset geometriset luvut, pinta on verrannollinen lineaarisen ulottuvuuden neliöön ja tilavuus on saman kuution kuutio".

Määritelmät allometry

Huxley ehdotti sana "allometria" vuonna 1936. Siitä lähtien on kehitetty joukko määritelmiä, jotka ovat keskittyneet eri näkökulmista. Termi tulee juurista griella Allos mikä tarkoittaa toista, ja Metron mitä se tarkoittaa mittaa.

Kuuluisa biologi ja paleontologi Stephen Jay Gould määritteli allometriaa "mittasuhteiden muutoksiksi, jotka korreloivat koon vaihteluiden kanssa".

Allometriaa voidaan ymmärtää ontogeneettisesti - kun suhteellinen kasvu tapahtuu yksilötasolla. Vastaavasti, kun differentiaalinen kasvu tapahtuu useissa linjoissa, allometria määritellään filogeneettisesti.

Ilmiö voi ilmetä myös populaatioissa (intraspecific-tasolla) tai sukulaislajien välillä (erityisalueella).

yhtälöt

Kehon eri rakenteiden allometrisen kasvun arvioimiseksi on ehdotettu useita yhtälöitä.

Kirjallisuudessa suosituin yhtälö ilmaisee alometria on:

y = bxettä

Ilmaisussa, x ja ja ja ovat kaksi kehon mittausta, esimerkiksi paino ja korkeus tai raajan ja kehon pituuden pituus.

Itse asiassa useimmissa tutkimuksissa, x se on mitta, joka liittyy kehon kokoon, kuten painoon. Näin pyritään osoittamaan, että kyseisellä rakenteella tai toimenpiteellä on suhteettomia muutoksia organismin kokonaiskoon.

Muuttuja että kirjallisuudessa tunnetaan allometrinen kerroin ja kuvataan suhteelliset kasvunopeudet. Tämä parametri voi olla erilainen.

Jos se on yhtä kuin 1, kasvu on isometrinen. Tämä tarkoittaa, että yhtälössä arvioidut rakenteet tai mitat kasvavat samalla nopeudella.

Jos muuttujalle määritetty arvo on ja Sen kasvu on suurempi kuin x, allometrinen kerroin on suurempi kuin 1, ja sanotaan, että positiivinen allometria on olemassa.

Sitä vastoin, kun edellä esitetty suhde on päinvastainen, allometria on negatiivinen ja arvon että ottaa arvot alle 1.

Graafinen esitys

Jos otamme edellisen yhtälön tasossa olevaan esitykseen, saadaan muuttujien välillä kaarevainen suhde. Jos haluamme saada graafin, jolla on lineaarinen suuntaus, meidän on sovellettava logaritmia yhtälön molemmissa tervehdyksissä.

Mainitun matemaattisen hoidon avulla saadaan rivi, jolla on seuraava yhtälö: loki y = loki b + a loki x.

Yhtälön tulkinta

Oletetaan, että arvioimme esi-isän muotoa. Muuttuja x edustaa organismin kokoa, kun taas muuttuja ja edustaa joidenkin ominaisuuksien, joita haluamme arvioida, kokoa tai kokoa, jonka kehitys alkaa iästä että ja lopeta kasvaminen b.

Heterokronioihin, sekä pedomorfoosiin että peramorfoosiin liittyvät prosessit johtuvat evoluution muutoksista kummassakin mainituista parametreista joko kehitysnopeudessa tai kehitysajassa, koska muuttujat määritellyt parametrit muuttuvat. että tai b.

esimerkit

Viulukrabin kynsi

Allometria on luonnossa laajalti levinnyt ilmiö. Klassinen esimerkki positiivisesta allometriasta on viikunapähkinä. Nämä ovat ryhmään kuuluvia äyriäisiä, jotka kuuluvat sukuun Uca, suosituimpia lajeja Uca pugnax.

Nuorilla miehillä pinsetit vastaavat 2% eläimen kehosta. Kun yksilö kasvaa, puristin kasvaa suhteettomasti suhteessa kokoon. Lopulta puristin voi saavuttaa jopa 70% kehon painosta.

Lepakoiden siivet

Saman positiivisen allometrian tapahtuma esiintyy lepakoiden phalangeissa. Näiden lentävien selkärankaisten etuosat ovat homologisia ylemmille raajoillemme. Niinpä lepakkoissa phangangit ovat suhteettoman pitkiä.

Tämän luokan rakenteen aikaansaamiseksi patajuoksujen kasvunopeuden olisi pitänyt kasvaa lepakoiden evoluutiossa..

Raajat ja pää ihmisessä

Meissä, ihmisissä, on myös kohtia. Ajattele vastasyntynyttä vauvaa ja miten kehon osat vaihtelevat kasvun suhteen. Raajat ovat pidempiä kehityksen aikana kuin muut rakenteet, kuten pää ja runko.

Kuten näemme kaikissa esimerkeissä, allometrinen kasvu muuttaa merkittävästi kehon osuuksia kehityksen aikana. Kun näitä nopeuksia muutetaan, aikuisen muoto muuttuu huomattavasti.

viittaukset

  1. Alberch, P., Gould, S. J., Oster, G. F., & Wake, D. B. (1979). Koko ja muoto ontogeneettisissä ja filogenyneissä. Paleobiology, 5(3), 296-317.
  2. Audesirk, T., ja Audesirk, G. (2003). Biologia 3: evoluutio ja ekologia. Pearson.
  3. Curtis, H., & Barnes, N. S. (1994). Kutsu biologiaan. Macmillan.
  4. Hickman, C. P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C. & Garrison, C. (2001). Zoologian integroidut periaatteet. McGraw-Hill.
  5. Kardong, K. V. (2006). Selkärankaiset: vertaileva anatomia, toiminta, kehitys. McGraw-Hill.
  6. McKinney, M.L., & McNamara, K.J. (2013). Heterokrony: ontogeenia kehittyy. Springer Science & Business Media.