Alometry definition, ekvationer och exempel



den alometría, även refererad till som allometrisk tillväxt, hänvisar till differentieringshastigheten i tillväxten i olika delar eller dimensioner av organismer under de processer som är involverade i ontogeni. På samma sätt kan det förstås i filogenetiska, intra- och interspecifika kontekster.

Dessa förändringar i strukturs differentialväxt betraktas som lokala heterochroner och har en grundläggande roll i evolutionen. Fenomenet är allmänt fördelat i naturen, både hos djur och växter.

index

  • 1 Stiftelser för tillväxt
  • 2 Definitioner av allometri
  • 3 ekvationer
    • 3.1 Grafisk representation
    • 3.2 Tolkning av ekvationen
  • 4 exempel
    • 4.1 Den violinitkrabba klo
    • 4.2 Vingarna av fladdermus
    • 4.3 Extremiteter och huvud hos människor
  • 5 referenser

Grunden för tillväxten

Innan definitioner och konsekvenser av allometrisk tillväxt fastställs är det nödvändigt att komma ihåg nyckelbegrepp i geometri av tredimensionella objekt.

Låt oss föreställa oss att vi har en kub av kanter L. Således kommer ytan av figuren att vara 6L2, medan volymen kommer att vara L3. Om vi ​​har en kub där kanterna är dubbelt så som i föregående fall, (i notation skulle det vara 2L) Området ökar med en faktor 4 och volymen med en faktor 8.

Om vi ​​upprepar detta logiska synsätt med en sfär, kommer vi att få samma relationer. Vi kan dra slutsatsen att volymen växer dubbelt så mycket som området. På detta sätt, om vi har det, ökar längden 10 gånger, så har volymen ökat 10 gånger mer än ytan.

Detta fenomen låter oss observera att när vi ökar storleken på ett objekt - oavsett om det är levande eller inte - ändras dess egenskaper, eftersom ytan kommer att variera på ett annat sätt än volymen.

Förhållandet mellan ytan och volymen anges i likhetsprincipen: "Likartade geometriska figurer, ytan är proportionell mot kvadraten av den linjära dimensionen och volymen är till kuben av samma".

Definitioner av allometri

Ordet "allometry" föreslogs av Huxley, år 1936. Sedan dess har en rad definitioner utvecklats, fokuserade från olika synvinklar. Termen kommer från rötterna griella Allos vilket betyder en annan, och Metron vad betyder det åtgärd.

Den kända biologen och paleontologen Stephen Jay Gould definierade allometri som "studien av förändringar i proportioner korrelerade med variationer i storlek".

Allometri kan förstås när det gäller ontogeni - när relativ tillväxt uppträder på individnivå. På samma sätt definieras allometri under ett fylogenetiskt perspektiv när differentialtillväxt sker i flera linjer.

Fenomenet kan också förekomma i populationer (på intraspecifik nivå) eller mellan besläktade arter (på en interspecifik nivå).

ekvationer

Flera ekvationer har föreslagits för att utvärdera den allometriska tillväxten av kroppens olika strukturer.

Den mest populära ekvationen i litteraturen för att uttrycka alometrier är:

y = bxtill

I uttrycket, x och och och är två mätningar av kroppen, till exempel vikt och längd eller längd på en extremitet och kroppslängd.

Faktum är att i de flesta studier, x Det är ett mått som är relaterat till kroppsstorlek, såsom vikt. Sålunda försöker man visa att den aktuella strukturen eller åtgärden har oproportionerliga förändringar i organismens totala storlek.

Variabeln till Det är känt i litteraturen som en allometrisk koefficient och beskriver de relativa tillväxthastigheterna. Denna parameter kan ta olika värden.

Om det är lika med 1, är tillväxten isometrisk. Detta innebär att både strukturer eller dimensioner som utvärderas i ekvationen växer i samma takt.

Om värdet tilldelas variabeln och Den har en högre tillväxt än den av x, den allometriska koefficienten är större än 1, och det sägs att positiv allometri existerar.

Däremot, när förhållandet exponerat ovan är motsatt, är allometri negativt och värdet av till tar värden mindre än 1.

Grafisk representation

Om vi ​​tar den tidigare ekvationen till en representation i planet, kommer vi att få ett krökt förhållande mellan variablerna. Om vi ​​vill få en graf med linjär trend måste vi tillämpa logaritmen i båda hälsningarna av ekvationen.

Med den angivna matematiska behandlingen kommer vi att få en linje med följande ekvation: logg y = log b + a log x.

Tolkning av ekvationen

Antag att vi utvärderar en förfaderform. Variabeln x representerar organismens kroppsstorlek, medan variabeln och representerar storleken eller storleken på någon egenskap som vi vill utvärdera, vars utveckling börjar i åldern till och sluta växa i b.

Processerna relaterade till heterokroner, både pedomorphosis och peramorphosis, är resultatet av evolutionära förändringar i någon av de två nämnda parametrarna, antingen i utvecklingsgraden eller under utvecklingstiden på grund av förändringar i parametrarna definierade som till eller b.

exempel

Krabben av violinitkrabba

Allometri är ett fenomen som är utbredd i naturen. Det klassiska exemplet på positiv allometri är fiddlerkrabban. Dessa är en grupp av decapod kräftdjur som tillhör släktet Uca, att vara den mest populära arten Uca pugnax.

Hos unga män motsvarar pincett 2% av djurets kropp. När individen växer växer klämman oproportionerligt i förhållande till den totala storleken. Slutligen kan klämman nå upp till 70% kroppsvikt.

Vingarna av fladdermus

Samma händelse med positiv allometri förekommer i fladder av fladdermöss. De främre medlemmarna hos dessa flygande ryggradsdjur är homologa till våra övre extremiteter. I fladdermöss är sålunda falangerna oproportionerligt långa.

För att uppnå en struktur av denna kategori, bör tillväxten av falanger ha ökat i den utvecklingsutveckling av fladdermus..

Extremiteter och huvud hos människor

I oss är människor också alometries. Tänk på ett nyfött barn och hur kroppsdelarna kommer att variera med avseende på tillväxt. Länkar blir längre under utveckling än andra strukturer, såsom huvud och bagage.

Som vi ser i alla exemplen, förändrar den allometriska tillväxten signifikant kroppens proportioner under utveckling. När dessa satser ändras ändras den vuxna formen väsentligt.

referenser

  1. Alberch, P. Gould, S. J., Oster, G. F., & Wake, D. B. (1979). Storlek och form i ontogeni och fylogeni. paleobiologi, 5(3), 296-317.
  2. Audesirk, T., & Audesirk, G. (2003). Biologi 3: utveckling och ekologi. Pearson.
  3. Curtis, H., & Barnes, N. S. (1994). Inbjudan till biologi. Macmillan.
  4. Hickman, C.P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Integrerade zoologiska principer. McGraw-Hill.
  5. Kardong, K. V. (2006). Ryggradsdjur: jämförande anatomi, funktion, utveckling. McGraw-Hill.
  6. McKinney, M. L., & McNamara, K. J. (2013). Heterokroni: Evolutionen av ontogeni. Springer Science & Business Media.