Определение алометрии, уравнения и примеры



alometría, также называемый аллометрическим ростом, относится к дифференциальной скорости роста в различных частях или размерах организмов во время процессов, вовлеченных в онтогенез. Точно так же это можно понять в филогенетическом, внутри- и межвидовом контекстах..

Эти изменения в дифференциальном росте структур считаются локальными гетерохрониями и играют фундаментальную роль в эволюции. Это явление широко распространено в природе, как у животных, так и у растений..

индекс

  • 1 Основы роста
  • 2 Определения аллометрии
  • 3 уравнения
    • 3.1 Графическое представление
    • 3.2 Интерпретация уравнения
  • 4 примера
    • 4.1 Коготь скрипичного краба
    • 4.2 Крылья летучих мышей
    • 4.3 Конечности и голова у человека
  • 5 ссылок

Основы роста

Прежде чем устанавливать определения и последствия аллометрического роста, необходимо запомнить ключевые понятия геометрии трехмерных объектов..

Давайте представим, что у нас есть куб ребер L. Таким образом, поверхность рисунка будет 6L2, пока громкость будет L3. Если у нас есть куб, где ребра в два раза больше, чем в предыдущем случае (в обозначениях это будет 2L) площадь увеличится в 4 раза, а объем в 8 раз.

Если мы повторим этот логический подход со сферой, мы получим те же отношения. Можно сделать вывод, что объем растет вдвое больше площади. Таким образом, если мы имеем, что длина увеличивается в 10 раз, объем увеличится в 10 раз больше, чем поверхность.

Это явление позволяет нам наблюдать, что когда мы увеличиваем размер объекта - живого он или нет - его свойства изменяются, так как поверхность будет отличаться от объема.

Взаимосвязь между поверхностью и объемом изложена в принципе сходства: «у одинаковых геометрических фигур поверхность пропорциональна квадрату линейного размера, а объем равен кубу одинакового».

Определения аллометрии

Слово «аллометрия» было предложено Хаксли в 1936 году. С тех пор был разработан ряд определений, сфокусированных с разных точек зрения. Термин происходит от корней грилла Аллос что означает другое, и Metron что значит мера.

Известный биолог и палеонтолог Стивен Джей Гулд определил аллометрию как «исследование изменений пропорций, связанных с изменениями в размерах».

Аллометрия может быть понята с точки зрения онтогенеза - когда относительный рост происходит на индивидуальном уровне. Точно так же, когда дифференциальный рост происходит в нескольких линиях, аллометрия определяется с точки зрения филогенеза.

Кроме того, это явление может происходить в популяциях (на внутривидовом уровне) или между родственными видами (на межвидовом уровне).

уравнения

Несколько уравнений были предложены для оценки аллометрического роста различных структур тела.

Наиболее популярное в литературе уравнение для выражения алометрии:

у = бхв

В выражении, х и и и два измерения тела, например, вес и рост или длина конечности и длина тела.

На самом деле, в большинстве исследований, х это мера, связанная с размером тела, например, весом. Таким образом, делается попытка показать, что рассматриваемая структура или мера имеют диспропорциональные изменения к общему размеру организма..

Переменная в он известен в литературе как аллометрический коэффициент и описывает относительные темпы роста. Этот параметр может принимать разные значения.

Если оно равно 1, рост является изометрическим. Это означает, что обе структуры или размеры, оцененные в уравнении, растут с одинаковой скоростью.

В случае, если значение присвоено переменной и Он имеет более высокий рост, чем у х, коэффициент аллометрии больше 1, и говорят, что существует положительная аллометрия.

Напротив, когда вышеприведенные отношения противоположны, аллометрия отрицательна, и значение в принимает значения менее 1.

Графическое представление

Если мы приведем предыдущее уравнение к представлению на плоскости, мы получим криволинейное соотношение между переменными. Если мы хотим получить график с линейным трендом, мы должны применить логарифм в обоих приветствиях уравнения.

С упомянутой математической обработкой мы получим строку со следующим уравнением: log у = журнал б + а журнал х.

Интерпретация уравнения

Предположим, мы оцениваем исконную форму. Переменная х представляет размер тела организма, а переменная и представляет размер или размер некоторой характеристики, которую мы хотим оценить, развитие которой начинается в возрасте в и перестать расти в б.

Процессы, связанные с гетерохрониями, как педоморфозом, так и пераморфозом, являются результатом эволюционных изменений в любом из двух упомянутых параметров, либо в скорости развития, либо в продолжительности развития из-за изменений параметров, определенных как в или б.

примеров

Коготь скрипичного краба

Аллометрия - явление, широко распространенное в природе. Классическим примером положительной аллометрии является краб-скрипач. Это группа ракообразных декапод, принадлежащих к роду Uca, будучи самым популярным видом Uca Pugnax.

У молодых самцов пинцет соответствует 2% тела животного. По мере роста человека зажим увеличивается непропорционально по отношению к общему размеру. В конце концов, зажим может достигать до 70% веса тела.

Крылья летучих мышей

Такое же событие положительной аллометрии происходит в фалангах летучих мышей. Передние члены этих летающих позвоночных гомологичны нашим верхним конечностям. Таким образом, у летучих мышей фаланги непропорционально длинные.

Чтобы достичь структуры этой категории, скорость роста фаланги должна была увеличиться в эволюционной эволюции летучих мышей..

Конечности и голова у человека

У нас, людей, есть и алометрия. Подумайте о новорожденном ребенке и о том, как части тела будут меняться с точки зрения роста. Конечности становятся длиннее во время развития, чем другие структуры, такие как голова и туловище.

Как мы видим во всех примерах, аллометрический рост значительно изменяет пропорции тел в процессе развития. Когда эти показатели изменены, форма для взрослых существенно меняется.

ссылки

  1. Alberch, P., Gould, S.J., Oster, G.F., & Wake, D.B. (1979). Размер и форма в онтогенезе и филогении. палеобиология, 5(3), 296-317.
  2. Audesirk, T. & Audesirk, G. (2003). Биология 3: эволюция и экология. Pearson.
  3. Curtis, H. & Barnes, N.S. (1994). Приглашение к биологии. Macmillan.
  4. Hickman, C.P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Интегрированные принципы зоологии. McGraw-Hill.
  5. Кардонг, К. В. (2006). Позвоночные: сравнительная анатомия, функции, эволюция. McGraw-Hill.
  6. McKinney, M.L., & McNamara, K.J. (2013). Гетерохрония: эволюция онтогенеза. Springer Science & Business Media.