Определение на алометрията, уравнения и примери



на alometría, наричан още алометричен растеж, се отнася до диференциалната скорост на растеж в различни части или размери на организмите по време на процесите, свързани с онтогенезата. По същия начин тя може да бъде разбрана във филогенетични, интра- и междуспецифични контексти.

Тези промени в диференциалния растеж на структурите се считат за местни хетерохрони и имат основна роля в еволюцията. Явлението е широко разпространено в природата, както при животни, така и при растения.

индекс

  • 1 Основи на растежа
  • 2 Определения на алометрия
  • 3 Уравнения
    • 3.1 Графично представяне
    • 3.2 Интерпретация на уравнението
  • 4 Примери
    • 4.1 Нокът на виолончебния рак
    • 4.2 Крилата на прилепите
    • 4.3 Крайности и глави при хора
  • 5 Препратки

Основи на растежа

Преди да установим дефинициите и последиците от алометричния растеж, е необходимо да помним ключови понятия за геометрията на триизмерните обекти.

Нека си представим, че имаме куб от ръбове L. Така повърхността на фигурата ще бъде 6L2, докато звукът ще бъде L3. Ако имаме куб, където ръбовете са два пъти по-големи от тези на предишния случай, (в обозначението ще бъде 2L) площта ще се увеличи с коефициент 4, а обемът ще се увеличи с 8 пъти.

Ако повторим този логичен подход със сфера, ще получим същите отношения. Можем да заключим, че обемът нараства два пъти повече, отколкото площта. По този начин, ако имаме, че дължината се увеличава 10 пъти, обемът ще се увеличи 10 пъти повече от повърхността.

Това явление ни позволява да забележим, че когато увеличим размера на даден обект - дали той е жив или не - неговите свойства се променят, тъй като повърхността ще се различава по различен начин от обема.

Връзката между повърхността и обема е посочена в принципа на сходството: "подобни геометрични фигури, повърхността е пропорционална на квадрата на линейното измерение, а обемът е към куба на същото".

Определения на алометрия

Думата "алометрия" е предложена от Хъксли през 1936 г. Оттогава са разработени серия от определения, фокусирани от различни гледни точки. Терминът идва от корените на гриел Allos което означава друго, и Метрон какво означава мярка.

Известният биолог и палеонтолог Стивън Джей Гулд определи алометрията като "изследване на промените в пропорциите, корелирани с вариации в размера"..

Алометрията може да бъде разбрана от гледна точка на онтогенезата - когато относителният растеж настъпва на индивидуално ниво. По подобен начин, когато диференциалният растеж настъпва в няколко линии, алометрията се определя под филогенетична перспектива.

Също така, явлението може да се появи в популации (на вътрешновидово ниво) или между сродни видове (на междувидово ниво).

уравнения

Предложени са няколко уравнения за оценка на алометричния растеж на различните структури на тялото.

Най-популярното уравнение в литературата, за да се изразяват alometries е:

y = bxза

В израза, х и и и са две измервания на тялото, например тегло и височина или дължина на крайник и дължина на тялото.

Всъщност в повечето проучвания, х това е мярка, свързана с размера на тялото, например тегло. По този начин се цели да се покаже, че въпросната структура или мярка има непропорционални промени в общия размер на организма.

Променливата за тя е известна в литературата като алометричен коефициент и описва относителните скорости на растеж. Този параметър може да приема различни стойности.

Ако е равен на 1, растежът е изометричен. Това означава, че и двете структури или измерения, оценени в уравнението, растат със същата скорост.

В случай, че стойността, присвоена на променливата и Той има по-висок растеж от този на х, алометричният коефициент е по-голям от 1 и се казва, че съществува положителна алометрия.

Обратно, когато връзката, изложена по-горе, е противоположна, алометрията е отрицателна и стойността на за приема стойности по-малки от 1.

Графично представяне

Ако вземем предишното уравнение за представяне в равнината, ще получим криволинейна връзка между променливите. Ако искаме да получим графика с линейна тенденция, трябва да приложим логаритми в двата поздрава на уравнението.

С посоченото математическо третиране ще получим линия със следното уравнение: log y = дънер b + a дънер х.

Интерпретация на уравнението

Да предположим, че оценяваме наследствена форма. Променливата х представлява размера на тялото на организма, докато променливата и представя размера или размера на някаква характеристика, която искаме да оценим, чието развитие започва на възраст за и да спре да расте б.

Процесите, свързани с хетерохрониите, както pedomorphosis, така и peramorphosis са резултат от еволюционни промени в който и да е от двата споменати параметъра, или в степента на развитие, или в продължителността на развитието, поради промени в параметрите, определени като за или б.

Примери

Нокът на виолетовия рак

Алометрията е явление, широко разпространено в природата. Класическият пример за позитивна алометрия е свинячът-рак. Това са група ракообразни декаподи, принадлежащи към рода Uca, е най-популярният вид Uca pugnax.

При млади мъже пинсетите съответстват на 2% от тялото на животното. С нарастването на индивида скобата нараства непропорционално спрямо общия размер. В крайна сметка скобата може да достигне до 70% от телесното тегло.

Крилата на прилепите

Същото събитие на положителна алометрия настъпва в фалангите на прилепите. Предните членове на тези летящи гръбначни животни са хомоложни на горните ни крайници. Така при прилепите фалангите са непропорционално дълги.

За да се постигне структура на тази категория, скоростта на растеж на фалангите трябва да се увеличи в еволюционната еволюция на прилепите..

Крайности и глави при хора

В нас, хората, има и alometries. Помислете за новородено бебе и как различните части на тялото ще се различават по отношение на растежа. Крайниците стават по-дълги по време на развитието, отколкото други структури, като главата и тялото.

Както виждаме във всички примери, алометричният растеж значително променя пропорциите на телата по време на развитието. Когато тези стойности се променят, формата за възрастни се променя значително.

препратки

  1. Alberch, P., Gould, S.J., Oster, G.F. & Wake, D. B. (1979). Размер и форма в онтогенезата и филогенезата. Paleobiology, 5(3), 296-317.
  2. Audesirk, T., & Audesirk, G. (2003). Биология 3: еволюция и екология. Pearson.
  3. Curtis, H., & Barnes, N.S. (1994). Покана за биология. Macmillan.
  4. Hickman, C.P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Интегрирани принципи на зоологията. McGraw-Hill.
  5. Kardong, K. V. (2006). Гръбначни животни: сравнителна анатомия, функция, еволюция. McGraw-Hill.
  6. McKinney, M.L., & McNamara, K.J. (2013). Хетерохрония: еволюцията на онтогенезата. Springer Science & Business Media.