ALLOMETRIA: MEGHATÁROZÁS, EGYENLETEK ÉS PÉLDÁK - BIOLÓGIA - 2025

Az alometria, amelyet allometrikus növekedésnek is neveznek, a különféle növekedési sebességre utal, az organizmusok több részében vagy méretében, a folyamatban részt vevő folyamatok során. Hasonlóképpen, filogenetikai, intra- és fajspecifikus összefüggésekben is érthető.

A struktúrák differenciális növekedésében bekövetkező változásokat lokális heterochronikáknak tekintjük, és alapvető szerepet játszanak az evolúcióban. A jelenség a természetben széles körben elterjedt, mind az állatokban, mind a növényekben.

Forrás: pixabay.com

Növekedés alapjai

Az allometrikus növekedés meghatározásainak és következményeinek meghatározása előtt emlékezni kell a háromdimenziós objektumok geometriájának kulcsfogalmaira.

Képzeljük el, hogy van egy kocka, amelynek L széle van. Így az ábra felülete 6L ² lesz, míg a térfogat L ³ lesz. Ha van egy kocka, ahol az élek kétszerese az előző esetnek (jelölésnél 2 L lenne), a terület 4-szer, a térfogat pedig 8-szor növekszik.

Ha ezt a logikus megközelítést egy gömbrel megismételjük, ugyanazokat a kapcsolatokat kapjuk. Megállapíthatjuk, hogy a térfogat kétszer annyival nő, mint a terület. Ilyen módon, ha azt tapasztaljuk, hogy a hossz tízszeresére növekszik, akkor a térfogat tízszeresére növekszik, mint a felület.

Ez a jelenség lehetővé teszi számunkra, hogy megfigyeljük, hogy amikor egy tárgy méretét megnövelik - akár életben van, akár nem -, annak tulajdonságai megváltoznak, mivel a felület a térfogatától eltérően változik.

A felület és a térfogat közötti kapcsolatot a hasonlóság elve rögzíti: „hasonló geometriai alakzatok, a felület arányos a lineáris méret négyzetével, és a térfogat arányos annak kockájával”.

Allometria meghatározások

Az "allometria" szót Huxley javasolta 1936-ban. Azóta meghatározások sorozatát dolgozták ki, különféle szempontokra összpontosítva. A kifejezés a griella allos gyökerekből származik, amelyek egy másikra utalnak, és a metronról, amely azt jelenti, hogy mérni kell.

A híres biológus és paleontológus, Stephen Jay Gould az allometriát úgy határozta meg, hogy "az arányváltozások tanulmányozása a méretbeli változásokkal összefüggésben".

Az allometria az ongenezis szempontjából érthető - amikor a relatív növekedés az egyén szintjén történik. Hasonlóképpen, ha a különbségnövekedés több vonalon zajlik, az allometriát filogenetikai szempontból határozzuk meg.

Hasonlóképpen, a jelenség előfordulhat populációkban (fajspecifikus szinten) vagy rokon fajok között (fajok közötti szinten).

egyenletek

Számos egyenletet javasoltak a test különböző struktúráinak allometrikus növekedésének értékelésére.

Az irodalomban az allometriák kifejezésére a legnépszerűbb egyenlet:

A kifejezésben az x és y a test két mérése, például súly és magasság, vagy egy végtag hossza és a test hossza.

Valójában a legtöbb tanulmányban az x a testmérettel, például a testtel kapcsolatos mutató. Ily módon meg kívánja mutatni, hogy a kérdéses szerkezet vagy intézkedés aránytalanul megváltozik a szervezet teljes méretéhez képest.

Az a változó az irodalomban allometrikus együtthatóként ismert, és leírja a relatív növekedési rátákat. Ez a paraméter különböző értékeket vehet fel.

Ha ez egyenlő 1-vel, akkor a növekedés izometrikus. Ez azt jelenti, hogy mind az egyenletben értékelt szerkezetek, mind a méretek azonos sebességgel növekednek.

Abban az esetben, ha az y változóhoz rendelt érték nagyobb növekedést mutat, mint x, az allometrikus együttható nagyobb, mint 1, és azt mondják, hogy pozitív allometria van.

Ezzel szemben, ha a fentiekben ismertetett kapcsolat ellentétes, akkor az allometria negatív, és az a értéke értéke kevesebb, mint 1.

Grafikus ábrázolás

Ha az előző egyenletet reprezentáljuk egy síkban, akkor egy görbe irányú kapcsolatot kapunk a változók között. Ha gráfot akarunk elérni egy lineáris trenddel, akkor az egyenlet mindkét üdvözletére logaritmát kell alkalmaznunk.

A fent említett matematikai kezeléssel a következő egyenlettel egy sort kapunk: log y = log b + a log x.

Az egyenlet értelmezése

Tegyük fel, hogy egy ősi formát értékelünk. Az x változó a szervezet testének méretét, míg az y változó olyan jellemzők méretét vagy magasságát jelöli, amelyeket ki akarunk értékelni, amelyek fejlődése az a korban kezdődik, és ab életkorban leáll.

A heterológiákkal kapcsolatos folyamatok, mind a pedomorphosis, mind a peramorphosis a két említett paraméter bármelyikének evolúciós változásaiból származnak, akár a fejlõdés sebességében, akár a fejlõdés idõtartamában, az a vagy b paraméterben megadott paraméterek változása miatt.

Példák

A hegedű rák karma

Az allometria a természetben széles körben elterjedt jelenség. A pozitív allometria klasszikus példája a hegedűrák. Ezek az Uca nemhez tartozó rákfélék egy csoportja, a legnépszerűbb faj az Uca pugnax.

Fiatal férfiakban a karmok az állat testének 2% -át teszik ki. Az egyén növekedésével a féknyereg aránytalanul növekszik a teljes mérethez képest. Végül a bilincs elérheti a testtömeg 70% -át.

A denevérek szárnyai

Ugyanez a pozitív allometria esemény fordul elő a denevérek falán. Ezen repülõ gerincesek elülsõ végtagai homológok a végtagjainkkal. Így a denevérekben a falak aránytalanul hosszúak.

E kategória szerkezetének elérése érdekében a denevérek evolúciós evolúciójában növekedni kellett a falak növekedésének.

Végtagok és fej emberben

Bennünk, emberekben, vannak mindenféle mutatószám. Gondoljunk egy újszülöttre, és hogy a testrészek hogyan fognak változni a növekedés szempontjából. A végtagok hosszabb ideig fejlődnek a fejlődés során, mint más szerkezetek, például a fej és a csomagtartó.

Mint az összes példában látjuk, az allometrikus növekedés jelentősen megváltoztatja a testek arányát a fejlődés során. Amikor ezeket az arányokat módosítják, a felnőtt alakja lényegében megváltozik.

Irodalom

1. Alberch, P., Gould, SJ, Oster, GF, és Wake, DB (1979). Méret és forma ontogenezisben és filogenezisben. Paleobiology, 5 (3), 296-317.
2. Audesirk T. és Audesirk G. (2003). 3. biológia: evolúció és ökológia. Pearson.
3. Curtis, H. és Barnes, NS (1994). Meghívás a biológiára. Macmillan.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, és Garrison, C. (2001). Az állattan integrált alapelvei. McGraw - Hill.
5. Kardong, KV (2006). Gerinces: összehasonlító anatómia, funkció, evolúció. McGraw-Hill.
6. McKinney, ML és McNamara, KJ (2013). Heterokrónia: az ongenezis fejlődése. Springer Tudományos és Üzleti Média.