ALLOMETRI: DEFINITION, LIGNINGER OG EKSEMPLER - BIOLOGI - 2025

Den alometría, også kaldet allometrisk vækst, refererer til differentiel vækst i flere dele eller størrelse af organismerne under involveret i ontogenese processer. Ligeledes kan det forstås i fylogenetiske, intra og interspecifikke sammenhænge.

Disse ændringer i den differentierede vækst af strukturer betragtes som lokale heterokronier og spiller en grundlæggende rolle i udviklingen. Fænomenet er vidt udbredt i naturen, både hos dyr og planter.

Kilde: pixabay.com

Vækstfundament

Før man fastlægger definitionerne og implikationerne af allometrisk vækst, er det nødvendigt at huske nøglebegreber i geometrien for tredimensionelle objekter.

Lad os forestille os, at vi har en terning med kanter L. Således vil figurens overflade være 6L ², mens lydstyrken er L ³. Hvis vi har en terning, hvor kanterne er dobbelt så store som i det foregående tilfælde, (i notation ville det være 2 L) vil området stige med en faktor på 4, og volumen med en faktor på 8.

Hvis vi gentager denne logiske tilgang med en sfære, får vi de samme forhold. Vi kan konkludere, at lydstyrken vokser dobbelt så meget som området. På denne måde, hvis vi har, at længden øges 10 gange, vil volumen være steget 10 gange mere end overfladen.

Dette fænomen tillader os at observere, at når vi øger størrelsen på et objekt - uanset om det er i live eller ikke - ændres dets egenskaber, da overfladen vil variere på en anden måde end volumen.

Forholdet mellem overflade og volumen er angivet i lighedsprincippet: "lignende geometriske figurer, overfladen er proportional med kvadratet for den lineære dimension, og volumen er proportional med terningen af ​​den".

Definitioner af allometri

Ordet "allometri" blev foreslået af Huxley i 1936. Siden den tid er der udviklet en række definitioner, der kom fra forskellige synsvinkler. Udtrykket kommer fra rødderne griella allos, der betyder en anden, og metron, der betyder måling.

Den berømte biolog og paleontolog Stephen Jay Gould definerede allometri som "studiet af ændringer i proportioner korreleret med variationer i størrelse."

Allometri kan forstås med hensyn til ontogeni - når relativ vækst forekommer på individets niveau. Tilsvarende, når differentiel vækst finder sted i flere linjer, defineres allometri fra et fylogenetisk perspektiv.

Ligeledes kan fænomenet forekomme i populationer (på det intraspecifikke niveau) eller mellem beslægtede arter (på det interspecifikke niveau).

ligninger

Flere ligninger er blevet foreslået for at evaluere den allometriske vækst af kroppens forskellige strukturer.

Den mest populære ligning i litteraturen til at udtrykke allometrier er:

I udtrykket er x og y to målinger af kroppen, for eksempel vægt og højde eller længden af ​​en lem og længden af ​​kroppen.

I de fleste undersøgelser er x faktisk et mål relateret til kropsstørrelse, ligesom vægt. Den søger således at vise, at den pågældende struktur eller måling har ændringer, der er uforholdsmæssige til den samlede størrelse af organismen.

Variabel a er kendt i litteraturen som den allometriske koefficient, og den beskriver de relative vækstrater. Denne parameter kan tage forskellige værdier.

Hvis det er lig med 1, er væksten isometrisk. Dette betyder, at både strukturer eller dimensioner, der evalueres i ligningen, vokser med samme hastighed.

I tilfælde af at værdien tildelt til variablen y har en større vækst end x, er den allometriske koefficient større end 1, og det siges, at der er positiv allometri.

I modsætning hertil, når forholdet nævnt ovenfor er det modsatte, er allometrien negativ, og værdien af ​​a tager værdier mindre end 1.

Grafisk repræsentation

Hvis vi tager den forrige ligning til en repræsentation i planet, får vi et krumlinjet forhold mellem variablerne. Hvis vi ønsker at få en graf med en lineær tendens, skal vi anvende en logaritme til begge hilsener på ligningen.

Med den førnævnte matematiske behandling opnår vi en linje med følgende ligning: log y = log b + a log x.

Fortolkning af ligningen

Antag, at vi vurderer en forfædres form. Variablen x repræsenterer størrelsen på organismens krop, mens variablen y repræsenterer størrelsen eller højden af ​​et eller andet kendetegn, som vi ønsker at evaluere, hvis udvikling begynder i alderen a og holder op med at vokse ved b.

Processerne relateret til heterokronier, både pedomorphosis og peramorphosis, er resultatet af evolutionære ændringer i en af ​​de to nævnte parametre, enten i udviklingshastigheden eller i udviklingsvarigheden på grund af ændringer i parametrene defineret som a eller b.

eksempler

Klodsen til fiksejskrabben

Allometri er et vidt udbredt fænomen i naturen. Det klassiske eksempel på positiv allometri er fiddler krabbe. Disse er en gruppe af dekapod skaldyr, der tilhører slægten Uca, hvor den mest populære art er Uca pugnax.

Hos unge mænd svarer klørne til 2% af dyrets krop. Efterhånden som individet vokser, vokser caliperen uforholdsmæssigt i forhold til den samlede størrelse. Til sidst kan klemmen nå op til 70% af kropsvægten.

Vinger af flagermus

Den samme positive allometrihændelse forekommer i fangerne af flagermus. Forhængene til disse flyvende hvirveldyr er homologe med vores øvre lemmer. I flagermus er phalanges således uforholdsmæssigt lange.

For at opnå en struktur i denne kategori måtte phalanges vækstrate stige i flagermusens evolutionære udvikling.

Lemmer og hoved hos mennesker

I os mennesker er der også allometrier. Lad os tænke på et nyfødt barn, og hvordan kroppens dele varierer med hensyn til vækst. Lemmerne forlænges mere under udviklingen end andre strukturer, såsom hovedet og bagagerummet.

Som vi ser i alle eksemplerne, ændrer allometrisk vækst markant andelen af ​​kroppe under udviklingen. Når disse satser ændres, ændrer formen på den voksne sig væsentligt.

Referencer

1. Alberch, P., Gould, SJ, Oster, GF, & Wake, DB (1979). Størrelse og form i ontogeni og fylogeni. Paleobiology, 5 (3), 296-317.
2. Audesirk, T., & Audesirk, G. (2003). Biologi 3: evolution og økologi. Pearson.
3. Curtis, H., & Barnes, NS (1994). Invitation til biologi. Macmillan.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrerede zoologiske principper. McGraw - Hill.
5. Kardong, KV (2006). Virveldyr: komparativ anatomi, funktion, evolution. McGraw-Hill.
6. McKinney, ML, & McNamara, KJ (2013). Heterokrony: udviklingen af ​​ontogeni. Springer Science & Business Media.