Alomeetria määratlus, võrrandid ja näited



The allomeetria, nimetatakse ka allomeetriliseks kasvuks, mis viitab organismi erinevate osade või mõõtmete erinevale kasvumäärale ontogeensete protsesside käigus. Samuti võib seda mõista filogeneetilistes, sisemistes ja interspetsiaalsetes kontekstides.

Neid muutusi struktuuride erinevas kasvus peetakse kohalikeks heterokroonideks ja neil on evolutsioonis oluline roll. See nähtus on looduses laialt levinud nii loomadel kui ka taimedel.

Indeks

  • 1 Kasvu alused
  • 2 Allomeetria määratlused
  • 3 võrrandid
    • 3.1 Graafiline esitus
    • 3.2 võrrandi tõlgendamine
  • 4 Näited
    • 4.1 Viiuliku krabi küünis
    • 4.2 Nahkhiirte tiivad
    • 4.3 Kõrvalised ja pea inimestel
  • 5 Viited

Kasvu alused

Enne allomeetrilise kasvu määratluste ja tagajärgede kindlaksmääramist on vaja meeles pidada kolmemõõtmeliste objektide geomeetria võtmemõisteid.

Kujutlege, et meil on servade kuubik L. Seega on joonise pind 6L2, kui helitugevus on L3. Kui meil on kuubik, kus servad on kaks korda suuremad kui eelmisel juhul, siis oleks see 2L) pindala kasvab teguriga 4 ja maht 8 korda.

Kui me kordame seda loogilist lähenemist sfääriga, saame samad suhted. Võime järeldada, et maht kasvab kaks korda rohkem kui pindala. Sel viisil, kui meil on, et pikkus suureneb 10 korda, on maht kasvanud 10 korda rohkem kui pind.

See nähtus võimaldab meil täheldada, et kui me suurendame objekti suurust - olgu see siis elus või mitte -, muudetakse selle omadusi, kuna pind varieerub erineval viisil kui maht.

Pinna ja mahu vaheline suhe on esitatud sarnasuse põhimõttel: "sarnased geomeetrilised joonised, pind on võrdeline lineaarse mõõtme ruuduga ja ruumala on sama kuubi suhtes".

Allomeetria määratlused

Sõna "allomeetria" pakkus välja Huxley, aastal 1936. Sellest ajast alates on välja töötatud mitmed mõisted, mis on suunatud erinevatest vaatenurkadest. Mõiste pärineb juurtest allos mis tähendab teist ja metron mida see mõõdab.

Kuulus bioloog ja paleontoloog Stephen Jay Gould määratles allomeetria kui "suuruse muutustega korrelatsioonis toimunud muutuste uurimist"..

Allomeetriat saab mõista ontogeensena - kui suhteline kasv toimub individuaalsel tasandil. Samamoodi, kui diferentsiaalne kasv toimub mitmes reas, allomeetria määratletakse filogeneetilise perspektiivi alusel.

Samuti võib see nähtus esineda populatsioonides (intraspecific tasandil) või omavahel seotud liikide vahel (spetsiifilisel tasandil)..

Võrrandid

Keha erinevate struktuuride allomeetrilise kasvu hindamiseks on välja pakutud mitmeid võrrandeid.

Kirjanduse kõige populaarsem võrrand alomeetriate väljendamiseks on:

y = bxa

Väljendis, x ja ja ja on kaks keha mõõtmist, näiteks kaal ja kõrgus või jäseme ja keha pikkuse pikkus.

Tegelikult on enamikus uuringutes, x see on keha suurusega seotud mõõt, näiteks kaal. Seega püütakse näidata, et kõnealusel struktuuril või meetmel on ebaproportsionaalsed muutused organismi kogumahus.

Muutuja a kirjanduses on tuntud allomeetrilise koefitsiendina ja kirjeldatakse suhtelisi kasvumäärasid. See parameeter võib võtta erinevaid väärtusi.

Kui see on võrdne 1-ga, on kasv isomeetriline. See tähendab, et nii struktuurid kui ka mõõtmed, mida hinnatakse võrrandis, kasvavad sama kiirusega.

Kui muutujale määratud väärtus ja Sellel on suurem kasv kui x, allomeetriline koefitsient on suurem kui 1 ja on öeldud, et on olemas positiivne allomeetria.

Vastupidiselt sellele, kui eespool näidatud suhe on vastupidine, on allomeetria negatiivne ja selle väärtus a võtab väärtused alla 1.

Graafiline esitus

Kui võtame eelmises võrrandis tasapinnal olevale kujutisele, saavutame muutujate vahel kõveraise suhte. Kui me tahame saada graafiku lineaarse trendiga, peame rakendama logaritmi mõlemal võrrandi tervitusel.

Mainitud matemaatilise töötlusega saavutame järgmise võrrandiga rea: log y = logi b + a logi x.

Võrrandi tõlgendamine

Oletame, et me hindame esivanemate vormi. Muutuja x esindab organismi keha suurust, samas kui muutuja ja kujutab mõningate tunnuste suurust või suurust, mida me hindame, mille areng algab vanusest a ja lõpetage kasvamine b.

Heterokroonidega seotud protsessid, nii pedomorfoos kui ka peramorfoos, tulenevad evolutsioonilistest muutustest mõlemas nimetatud parameetris, kas arengu kiiruses või arengu kestuses, mis on tingitud muutustest parameetrites, mis on määratletud a o b.

Näited

Viiuliku krabi küünis

Allomeetria on looduses laialt levinud nähtus. Positiivse allomeetria klassikaline näide on viigipuu krabi. Need on perekonda kuuluvate koorikloomade rühm Uca, kõige populaarsemad liigid Uca pugnax.

Noortel meestel on pintsetid 2% looma kehast. Kui indiviid kasvab, kasvab klamber ebaproportsionaalselt üldise suurusega võrreldes. Lõpuks võib klamber ulatuda kuni 70% -ni kehakaalust.

Nahkhiirte tiivad

Sama positiivse allomeetria sündmus esineb nahkhiirte phalanges. Nende lendavate selgroogsete esiosad on meie ülemiste jäsemetega homoloogsed. Niisiis on nahkhiired ebaproportsionaalselt pikad.

Selle kategooria struktuuri saavutamiseks oleks nahkhiirte evolutsioonilises arengus pidurduste kiirus kasvanud..

Äärmused ja pea inimestel

Meis, inimestel on ka alomeetriaid. Mõtle vastsündinud lapsele ja kuidas kehaosad majanduskasvu poolest erinevad. Jäsemed muutuvad arengu ajal pikemaks kui teised struktuurid, nagu pea ja pagasiruum.

Nagu näeme kõigis näidetes, muudab allomeetriline kasv oluliselt kehade proportsioone arengu ajal. Kui neid määrasid muudetakse, muutub täiskasvanu vorm oluliselt.

Viited

  1. Alberch, P., Gould, S. J., Oster, G. F., & Wake, D. B. (1979). Suurus ja kuju ontogenees ja filogeneesis. Paleobioloogia, 5(3), 296-317.
  2. Audesirk, T., & Audesirk, G. (2003). Bioloogia 3: evolutsioon ja ökoloogia. Pearson.
  3. Curtis, H., & Barnes, N. S. (1994). Kutse bioloogiasse. Macmillan.
  4. Hickman, C. P., Roberts, L. S., Larson, A., Ober, W.C. & Garrison, C. (2001). Zooloogia integreeritud põhimõtted. McGraw-Hill.
  5. Kardong, K. V. (2006). Selgroogsed: võrdlev anatoomia, funktsioon, evolutsioon. McGraw-Hill.
  6. McKinney, M.L., & McNamara, K.J. (2013). Heterokroonia: ontogeeni areng. Springer Science & Business Media.