Alometrijos apibrėžimas, lygtys ir pavyzdžiai

The allometrija, taip pat vadinamas alometriniu augimu, nurodo skirtingą augimo įvairiose organizmo dalyse arba matmenyse tempą, esant procesams, susijusiems su ontogenija. Panašiai jis gali būti suprantamas ir filogenetiniuose, intra- ir interspecifiniuose kontekstuose.

Šie skirtumai tarp skirtingų struktūrų augimo laikomi vietiniais heterochronais ir turi esminį vaidmenį evoliucijoje. Šis reiškinys yra plačiai paplitęs gamtoje, tiek gyvūnuose, tiek augaluose.

Indeksas

• 1 Augimo pagrindai
• 2 Allometrijos apibrėžimai
• 3 lygtys
  • 3.1 Grafinis vaizdavimas
  • 3.2 Lyginimo interpretavimas
• 4 Pavyzdžiai
  • 4.1 Violetinio krabo nagai
  • 4.2 Šikšnosparnių sparnai
  • 4.3 Galūnės ir galvos žmonėms
• 5 Nuorodos

Augimo pagrindai

Prieš nustatant allometrinio augimo apibrėžimus ir pasekmes, būtina prisiminti pagrindines trimatių objektų geometrijos sąvokas.

Įsivaizduokime, kad turime kraštų kubą L. Taigi figūros paviršius bus 6L², o apimtis bus L³. Jei mes turime kubą, kur kraštai yra dvigubai didesni už ankstesnį atvejį (notacija būtų 2. \ TL) plotas padidės 4 kartus, o tūris - 8.

Jei pakartosime šį loginį požiūrį su sfera, mes gausime tuos pačius santykius. Galime daryti išvadą, kad tūris auga dvigubai daugiau nei plotas. Tokiu būdu, jei turime, kad ilgis padidėja 10 kartų, tūris padidės 10 kartų daugiau nei paviršius.

Šis reiškinys leidžia mums pastebėti, kad kai padidiname objekto dydį - ar jis yra gyvas, ar ne - jo savybės yra pakeistos, nes paviršius skirsis kitaip nei apimtis.

Ryšys tarp paviršiaus ir tūrio yra nurodytas panašumo principo: "panašūs geometriniai skaičiai, paviršius yra proporcingas tiesinio matmens kvadratui, o tūris yra to paties kubo".

Allometrijos apibrėžimai

Žodis „allometrija“ buvo pasiūlytas Huxley, 1936 metais. Nuo tada buvo sukurta daugybė apibrėžimų, sutelktų iš skirtingų požiūrių. Terminas kilęs iš šaknų griella allos tai reiškia kitą, ir metronas ką tai reiškia priemonė.

Garsusis biologas ir paleontologas Stephen Jay Gould apibrėžė alometriją kaip „proporcijų pokyčių, susijusių su dydžio pokyčiais, tyrimą“..

Allometrija gali būti suprantama pagal ontogeniją - kai santykinis augimas vyksta individualiu lygiu. Panašiai, kai diferencinis augimas vyksta keliose linijose, allometrija apibrėžiama pagal filogenetinę perspektyvą.

Be to, šis reiškinys gali pasireikšti populiacijose (intraspecifiniu lygiu) arba tarp susijusių rūšių (skirtingais lygiais)..

Lygtis

Buvo pasiūlytos kelios lygtys skirtingų kūno struktūrų alometriniam augimui įvertinti.

Populiariausi literatūros lygmenys išreikšti alometrus yra:

y = bx^a

Išraiška, x ir ir ir yra du kūno matavimai, pavyzdžiui, svoris ir aukštis, galūnės ir kūno ilgio ilgis.

Iš tiesų, daugumoje tyrimų, x tai yra priemonė, susijusi su kūno dydžiu, pvz., svoriu. Taigi siekiama parodyti, kad aptariama struktūra ar priemonė turi neproporcingų viso organizmo dydžio pokyčių.

Kintamasis a literatūroje jis yra žinomas kaip alometrinis koeficientas ir apibūdina santykinius augimo tempus. Šis parametras gali būti skirtingas.

Jei jis yra lygus 1, augimas yra izometrinis. Tai reiškia, kad lygtyje įvertintos struktūros ir matmenys auga tuo pačiu greičiu.

Jei kintamajam priskirta vertė ir Ji turi didesnį augimą nei. \ T x, Allometrinis koeficientas yra didesnis nei 1, ir teigiama, kad egzistuoja teigiama alometrija.

Atvirkščiai, kai santykis, išreikštas aukščiau, yra priešingas, allometrija yra neigiama ir jos vertė a vertė mažesnė nei 1.

Grafinis vaizdavimas

Jei ankstesnę lygtį užrašysime plokštumoje, mes gauname kreivinį ryšį tarp kintamųjų. Jei norime gauti grafiką su linijine tendencija, mes turime taikyti logaritmą abiejuose lygties sveikinimuose.

Minėtu matematiniu gydymu bus gauta linija su šia lygtimi: žurnalas y = žurnalas b + a žurnalas x.

Lygties interpretavimas

Tarkime, mes vertiname protėvių formą. Kintamasis x žymi organizmo kūno dydį, o kintamasis ir reiškia tam tikros charakteristikos dydį ar dydį, kurį norime įvertinti, kurio raida prasideda nuo amžiaus a ir nustoti augti b.

Procesai, susiję su heterochronijomis, tiek pedomorfoze, tiek peramorfoze, atsiranda dėl evoliucinių pokyčių bet kuriame iš dviejų minėtų parametrų, arba raidos greičio, arba vystymosi trukmės, atsižvelgiant į parametrų, apibrėžtų kaip a o b.

Pavyzdžiai

Violetinio krabo nagai

Allometrija yra reiškinys, plačiai paplitęs gamtoje. Klasikinis teigiamo alometrijos pavyzdys yra šlepetės krabas. Tai yra genties genties vėžiagyvių grupė Uca, populiariausios rūšys Uca pugnax.

Jauniems vyrams pincetai atitinka 2% gyvūno kūno. Asmeniui augant, spaustuvas auga neproporcingai, palyginti su bendru dydžiu. Galiausiai spaustuvas gali pasiekti iki 70% kūno svorio.

Šikšnosparnių sparnai

Tas pats teigiamo alometrijos įvykis vyksta šikšnosparnių fanguose. Šių skraidančių stuburinių priekiniai nariai yra homologiški mūsų viršutinėms galūnėms. Taigi šikšnosparniai yra neproporcingai ilgai.

Norint pasiekti šios kategorijos struktūrą, sparnų augimo tempai turėjo būti padidėję evoliucinėje šikšnosparnių evoliucijoje..

Galūnės ir galvos žmonėms

Mes, žmonės, taip pat yra alometrijos. Pagalvokite apie naujagimį ir kaip kūno dalys kinta augimo požiūriu. Gydymo metu galūnės tampa ilgesnės nei kitos struktūros, pvz., Galvos ir kamieno.

Kaip matome visuose pavyzdžiuose, alometrinis augimas žymiai keičia kūno proporcijas vystymosi metu. Kai šie rodikliai yra keičiami, suaugusiųjų forma iš esmės keičiasi.

Nuorodos

1. Alberch, P., Gould, S. J., Oster, G. F., ir Wake, D. B. (1979). Dydis ir forma ontogenijoje ir filogenijoje. Paleobiologija, 5(3), 296-317.
2. Audesirk, T., ir Audesirk, G. (2003). Biologija 3: evoliucija ir ekologija. Pearson.
3. Curtis, H., ir Barnes, N. S. (1994). Kvietimas į biologiją. Macmillan.
4. Hickman, C. P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C. & Garrison, C. (2001). Integruoti zoologijos principai. McGraw-Hill.
5. Kardong, K. V. (2006). Stuburiniai: lyginamoji anatomija, funkcija, evoliucija. McGraw-Hill.
6. McKinney, M. L., ir McNamara, K.J. (2013). Heterochronija: ontogenijos evoliucija. „Springer Science & Business Media“.