ALLOMETRIJA: APIBRĖŽIMAS, LYGTYS IR PAVYZDŽIAI - BIOLOGIJA - 2025

Alometría , taip pat vadinamas alometrinį augimas, susijęs su diferencinio augimo tempas dalimis arba dydžio organizmų Per procesų dalyvaujančių ontogenezy. Lygiai taip pat tai galima suprasti filogenetiniame, intra ir specifiniame kontekstuose.

Šie skirtingas struktūrų augimo pokyčiai yra laikomi vietine heterochronija ir turi pagrindinį vaidmenį evoliucijoje. Šis reiškinys yra plačiai paplitęs gamtoje, tiek gyvūnams, tiek augalams.

Šaltinis: pixabay.com

Augimo pagrindai

Prieš nustatant alometrinio augimo apibrėžimus ir reikšmes, būtina atsiminti pagrindines trijų matmenų objektų geometrijos sąvokas.

Įsivaizduokime, kad turime kubą su kraštais L. Taigi figūros paviršius bus 6L ² , o tūris - L ³ . Jei turime kubą, kurio kraštai yra dvigubai didesni už ankstesnįjį atvejį (žymint tai būtų 2 L), plotas padidėtų 4, o tūris - 8.

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

Šis reiškinys leidžia mums pastebėti, kad padidinus objekto dydį - nesvarbu, ar jis gyvas, ar ne - jo savybės keičiasi, nes paviršius skirsis skirtingai nei tūris.

Paviršiaus ir tūrio santykis nurodomas panašumo principe: „panašios geometrinės figūros, paviršius yra proporcingas tiesinio matmens kvadratui, o tūris - proporcingas jo kubui“.

Allometrijos apibrėžimai

Žodį „alometrija“ Huxley pasiūlė 1936 m. Nuo to laiko buvo sukurta apibrėžimų serija, į kurią žiūrima skirtingais požiūriais. Terminas kilęs iš griella allos šaknų, kurios reiškia kitą, ir metrono, kuris reiškia matavimą.

Garsus biologas ir paleontologas Stephenas Jay Gouldas apibūdino allometriją kaip „proporcijų pokyčių, susijusių su dydžio pokyčiais, tyrimą“.

Allometrija gali būti suprantama kaip ontogenezė - kai santykinis augimas vyksta individo lygiu. Panašiai, kai diferencinis augimas vyksta keliose eilutėse, allometrija apibrėžiama filogenetine perspektyva.

Panašiai, šis reiškinys gali pasireikšti populiacijose (tarpspecifiniu lygmeniu) arba tarp susijusių rūšių (tarpžvaigždiniame lygmenyje).

Lygtys

Įvairių kūno struktūrų alometriniam augimui įvertinti buvo pasiūlytos kelios lygtys.

Populiariausia lygtis literatūroje, norint išreikšti allometrijas, yra:

Išraiška, x ir y yra du kūno išmatavimai, pavyzdžiui, svoris ir ūgis arba galūnės ilgis ir kūno ilgis.

Tiesą sakant, daugumoje tyrimų x yra su kūno dydžiu susijusi priemonė, tokia kaip svoris. Taigi juo siekiama parodyti, kad aptariama struktūra ar matas turi neproporcingų pokyčių, palyginti su visu organizmo dydžiu.

Kintamasis a literatūroje žinomas kaip alometrinis koeficientas, kuris apibūdina santykinius augimo tempus. Šis parametras gali turėti skirtingas vertes.

Jei jis lygus 1, augimas yra izometrinis. Tai reiškia, kad abi struktūros arba matmenys, įvertinti lygtyje, auga tuo pačiu greičiu.

Tuo atveju, jei kintamojo y reikšmė padidėja labiau nei x, alometrinis koeficientas yra didesnis nei 1, ir sakoma, kad yra teigiama alometrija.

Priešingai, kai aukščiau nurodytas ryšys yra priešingas, alometrija yra neigiama, o a reikšmė yra mažesnė už 1.

Grafinis vaizdas

Jei ankstesnę lygtį paimsime pavaizdavimą plokštumoje, gausime kreivinį santykį tarp kintamųjų. Jei norime gauti grafiką su tiesine tendencija, turime pritaikyti logaritmą abiem lygties sveikinimais.

Taikant aukščiau aprašytą matematinį apdorojimą, gausime tiesę su tokia lygtimi: log y = log b + a log x.

Lygties aiškinimas

Tarkime, mes vertiname protėvio formą. Kintamasis x žymi organizmo kūno dydį, o kintamasis y žymi tam tikrų savybių, kurias norime įvertinti, dydį ar aukštį, kurių vystymasis prasideda nuo a amžiaus ir nustoja augti b.

Procesai, susiję su heterochronijomis, tiek pedomorfozėmis, tiek peramorfozėmis, atsiranda dėl evoliucinių bet kurio iš dviejų paminėtų parametrų pokyčių - vystymosi greičio arba vystymosi trukmės - dėl parametrų, apibrėžtų kaip a arba b, pokyčių.

Pavyzdžiai

Fiddler krabo letena

Allometrija yra plačiai paplitęs reiškinys gamtoje. Klasikinis teigiamos alometrijos pavyzdys yra kraitelis su viršuje. Tai yra Uca genčiai priklausančių vėžiagyvių grupė, populiariausia rūšis yra Uca pugnax.

Jaunų vyrų kaulai atitinka 2% gyvūno kūno. Augant individui, apkaba auga neproporcingai, palyginti su bendru dydžiu. Galų gale spaustukas gali pasiekti iki 70% kūno svorio.

Šikšnosparnių sparnai

Tas pats teigiamas alometrijos įvykis įvyksta ir šikšnosparnių falangose. Šių skraidančių stuburinių gyvūnų priekinės kojos yra homologiškos mūsų viršutinėms galūnėms. Taigi šikšnosparniuose falangos yra neproporcingai ilgos.

Norint pasiekti šios kategorijos struktūrą, falangų augimo greitis turėjo padidėti šikšnosparnių evoliucinėje evoliucijoje.

Žmonėms galūnės ir galva

Mumyse, žmonėse, taip pat yra visos formos. Pagalvokime apie naujagimį ir tai, kaip kūno dalys skirsis augimo atžvilgiu. Galūnės vystymosi metu pailgėja daugiau nei kitos struktūros, tokios kaip galva ir bagažinė.

Kaip matome visuose pavyzdžiuose, allometrinis augimas reikšmingai keičia kūno proporcijas vystymosi metu. Kai šios normos yra keičiamos, suaugusiojo forma iš esmės pasikeičia.

Nuorodos

1. Alberch, P., Gould, SJ, Oster, GF, & Wake, DB (1979). Dydis ir forma ongenijoje ir filogenezijoje. Paleobiologija, 5 (3), 296-317.
2. Audesirk, T., ir Audesirk, G. (2003). 3 biologija: evoliucija ir ekologija. Pearsonas.
3. Curtis, H., & Barnes, NS (1994). Kvietimas į biologiją. Macmillanas.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integruoti zoologijos principai. „McGraw“ - kalva.
5. Kardongas, KV (2006). Stuburiniai gyvūnai: lyginamoji anatomija, funkcijos, evoliucija. McGraw-Hill.
6. McKinney, L. L. ir McNamara, KJ (2013). Heterochronija: ontogenezės raida. „Springer“ mokslo ir verslo žiniasklaida.