Alometrijas definīcija, vienādojumi un piemēri



The allometrija, saukts arī par alometrisko augšanu, attiecas uz diferenciālo augšanas ātrumu dažādās organismu daļās vai izmēros, veicot procesus, kas saistīti ar ontogēnu. Līdzīgi, to var saprast arī filogenētiskos, iekšējos un starpsektoros.

Šīs izmaiņas struktūru diferencētajā izaugsmē tiek uzskatītas par vietējām heterochronijām un tām ir būtiska loma evolūcijā. Šī parādība ir plaši izplatīta gan dzīvniekiem, gan augiem.

Indekss

  • 1 Izaugsmes pamati
  • 2 Allometrijas definīcijas
  • 3 Vienādojumi
    • 3.1 Grafiskais attēlojums
    • 3.2. Vienādojuma interpretācija
  • 4 Piemēri
    • 4.1. Vijolītes krabis
    • 4.2 Sikspārņu spārni
    • 4.3. Ekstremitātes un galvas cilvēkiem
  • 5 Atsauces

Izaugsmes pamati

Pirms allometriskās izaugsmes definīciju un seku noteikšanas ir jāatceras trīsdimensiju objektu ģeometrijas pamatjēdzieni.

Iedomājieties, ka mums ir malas kubs L. Tādējādi attēla virsma būs 6L2, kamēr apjoms būs L3. Ja mums ir kubs, kur malas ir divreiz lielākas par iepriekšējo gadījumu (notācijā tas būtu 2. \ TL) platība palielināsies par koeficientu 4 un tilpums ir 8.

Ja mēs atkārtojam šo loģisko pieeju ar sfēru, mēs iegūsim tādas pašas attiecības. Mēs varam secināt, ka apjoms palielinās divreiz vairāk nekā platība. Tādā veidā, ja mums ir, ka garums palielinās 10 reizes, apjoms palielināsies 10 reizes vairāk nekā virsma.

Šī parādība, kas ļauj mums novērot, ka mēs palielinātu objekta - vai dzīvo, vai ne - tā īpašības tiek pārveidotas, jo virsma būs atšķirīgs savādāk nekā apjoma.

Attiecības starp virsmas laukumu un tilpumu ir ietverts līdzības principu "līdzīgās ģeometriskās formas, virsma ir proporcionāls kvadrāta lineārās dimensijas, un apjoms ir kubs pats".

Allometrijas definīcijas

Vārds "alometrija" tika ierosināts Huxley, 1936. gadā. Kopš tā laika ir izstrādātas vairākas definīcijas, kas vērstas no dažādiem viedokļiem. Termins nāk no saknēm griella allos kas nozīmē citu, un metrons ko tas nozīmē pasākums.

Slavenais biologs un paleontologs Stephen Jay Gould definēja alometriju kā "proporcionālu izmaiņu izpēti, kas saistīta ar lieluma variācijām"..

Allometriju var saprast kā ontogēnu - kad relatīvais pieaugums notiek individuālā līmenī. Līdzīgi, ja diferencēta augšana notiek vairākās līnijās, allometrija tiek definēta ar filogenētisku perspektīvu.

Arī šī parādība var rasties populācijās (intraspecificā līmenī) vai starp saistītām sugām (starpsvītras līmenī)..

Vienādojumi

Ir novērtēti vairāki vienādojumi, lai novērtētu dažādu ķermeņa struktūru alometrisko pieaugumu.

Vispopulārākais literatūras vienādojums alometru izteikšanai ir:

y = bxa

Izpausmē, x un un un ir divi ķermeņa mērījumi, piemēram, svars un augstums vai ekstremitātes un ķermeņa garuma garums.

Patiesībā vairumā pētījumu, x tas ir pasākums, kas saistīts ar ķermeņa lielumu, piemēram, svaru. Tādējādi tiek mēģināts pierādīt, ka attiecīgajai struktūrai vai pasākumam ir nesamērīgas izmaiņas organisma kopējā izmērā.

Mainīgais lielums a literatūrā tas ir pazīstams kā alometriskais koeficients un apraksta relatīvos pieauguma tempus. Šim parametram var būt dažādas vērtības.

Ja tas ir vienāds ar 1, pieaugums ir izometrisks. Tas nozīmē, ka gan vienādojumā novērtētās struktūras, gan izmēri pieaug ar tādu pašu ātrumu.

Ja mainīgajam piešķirtais lielums un Tai ir lielāks pieaugums nekā. \ T x, allometriskais koeficients ir lielāks par 1, un ir teikts, ka pastāv pozitīva alometrija.

Turpretī, ja iepriekš redzamās attiecības ir pretējas, allometrija ir negatīva un tā vērtība ir a ir mazāka par 1.

Grafiskais attēlojums

Ja mēs ņemam iepriekšējo vienādojumu reprezentācijai plaknē, mēs iegūsim līknes saikni starp mainīgajiem. Ja mēs vēlamies iegūt grafiku ar lineāru tendenci, abos vienādojuma apsveikumos ir jāpielieto logaritms.

Ar minēto matemātisko apstrādi iegūsim rindu ar šādu vienādojumu: žurnāls y = žurnāls b + a žurnāls x.

Vienādojuma interpretācija

Pieņemsim, ka mēs novērtējam senču formu. Mainīgais lielums x attēlo organisma ķermeņa lielumu, bet mainīgo un atspoguļo dažu raksturlielumu lielumu vai lielumu, ko mēs vēlamies novērtēt, kuru attīstība sākas vecumā a un pārtrauciet audzēšanu b.

Ar to saistītie procesi heterochronies abi paedomorphosis kā peramorfosis rezultātā evolūcijas izmaiņas vai nu minētajiem parametriem, vai nu attīstības tempu un izstrādes laika dēļ izmaiņu parametrus definētas kā a o b.

Piemēri

Vijolītes krabis

Allometrija ir parādība, kas ir plaši izplatīta dabā. Klasiskais pozitīvā alometrijas piemērs ir vijole krabis. Tie ir dekapodētu vēžveidīgo grupa, kas pieder pie ģints Uca, ir populārākās sugas Uca pugnax.

Jauniem vīriešiem pincetes atbilst 2% no dzīvnieka ķermeņa. Pieaugot indivīdam, skava palielinās neproporcionāli, salīdzinot ar kopējo izmēru. Galu galā, skava var sasniegt līdz 70% no ķermeņa masas.

Sikspārņu spārni

Tāds pats pozitīvā alometrijas gadījums notiek sikspārņu fangālos. Šo lidojošo mugurkaulnieku priekšējie locekļi ir homologi pret mūsu augšējām ekstremitātēm. Līdz ar to sikspārņiem phanganges ir nesamērīgi garas.

Lai sasniegtu šīs kategorijas struktūru, sikspārņu evolūcijas evolūcijā būtu jāpalielina faluļu izaugsmes ātrums..

Galēji un galvas cilvēki

Mums, cilvēkiem, ir arī alometrijas. Domājiet par jaundzimušo bērnu un par to, kā ķermeņa daļas mainīsies izaugsmes ziņā. Attīstības laikā ekstremitātes kļūst garākas nekā citas struktūras, piemēram, galva un stumbrs.

Kā redzams visos piemēros, alometriskais pieaugums būtiski maina ķermeņa proporcijas attīstības laikā. Ja šīs likmes tiek mainītas, pieaugušo forma būtiski mainās.

Atsauces

  1. Alberch, P., Gould, S. J., Oster, G. F., un Wake, D. B. (1979). Izmērs un forma ontogēnā un filogēnā. Paleobioloģija, 5(3), 296-317.
  2. Audesirk, T., & Audesirk, G. (2003). Bioloģija 3: evolūcija un ekoloģija. Pearson.
  3. Curtis, H., un Barnes, N. S. (1994). Ielūgums uz bioloģiju. Macmillan.
  4. Hickman, C. P., Roberts, L.S., Larsons, A., Obers, W.C. & Garrison, C. (2001). Integrēti zooloģijas principi. McGraw-Hill.
  5. Kardong, K. V. (2006). Mugurkaulnieki: salīdzinošā anatomija, funkcija, evolūcija. McGraw-Hill.
  6. McKinney, M.L., & McNamara, K.J. (2013). Heterochrony: ontogēnijas attīstība. Springer Science & Business Media.