ALLOMETRI: DEFINITION, EKVATIONER OCH EXEMPEL - BIOLOGI - 2025

Den alometría , även kallad allometriska tillväxt, hänvisar till differentiell tillväxt i flera delar eller storlek av organismerna under de som är involverade i ontogeni processer. På samma sätt kan det förstås i fylogenetiska, intra och interspecifika sammanhang.

Dessa förändringar i strukturernas differentiella tillväxt anses vara lokala heterokronier och har en grundläggande roll i evolutionen. Fenomenet är utbrett i naturen, både hos djur och växter.

Källa: pixabay.com

Tillväxtfundament

Innan definitionerna och implikationerna av allometrisk tillväxt fastställs, är det nödvändigt att komma ihåg nyckelbegrepp för geometrin för tredimensionella objekt.

Låt oss föreställa oss att vi har en kub med kanter L. Därmed blir figurens yta 6L ² , medan volymen blir L ³ . Om vi ​​har en kub där kanterna är dubbelt så stora som i föregående fall, (i notering skulle det vara 2 L) kommer området att öka med en faktor 4 och volymen med en faktor 8.

Om vi ​​upprepar denna logiska metod med en sfär, kommer vi att få samma förhållanden. Vi kan dra slutsatsen att volymen växer dubbelt så mycket som området. På detta sätt, om vi har att längden ökar 10 gånger, kommer volymen att ha ökat 10 gånger mer än ytan.

Detta fenomen tillåter oss att observera att när vi ökar storleken på ett objekt - oavsett om det är levande eller inte - ändras dess egenskaper, eftersom ytan kommer att variera på ett annat sätt än volymen.

Förhållandet mellan yta och volym anges i likhetsprincipen: "liknande geometriska figurer, ytan är proportionell mot kvadratet för den linjära dimensionen, och volymen är proportionell mot kuben på den".

Definitioner av allometri

Ordet "allometri" föreslogs av Huxley 1936. Sedan den tiden har en serie definitioner utvecklats, närmar sig från olika synvinklar. Termen kommer från rötter griella allos som betyder en annan, och metron som betyder mått.

Den berömda biologen och paleontologen Stephen Jay Gould definierade allometri som "studien av förändringar i proportioner korrelerade med variationer i storlek."

Allometri kan förstås i termer av ontogeni - när relativ tillväxt sker på individens nivå. På samma sätt, när differentiell tillväxt sker i flera linjer, definieras allometri ur ett fylogenetiskt perspektiv.

På samma sätt kan fenomenet uppstå i populationer (på intraspecifik nivå) eller mellan besläktade arter (på interspecifik nivå).

ekvationer

Flera ekvationer har föreslagits för att utvärdera allometrisk tillväxt av kroppens olika strukturer.

Den mest populära ekvationen i litteraturen för att uttrycka allometrier är:

I uttrycket är x och y två mätningar av kroppen, till exempel vikt och höjd eller längden på en lem och kroppens längd.

I de flesta studier är x faktiskt ett mått relaterat till kroppsstorlek, som vikt. Således försöker den visa att strukturen eller åtgärden i fråga har förändringar som står i proportion till den totala storleken på organismen.

Variabel a är känd i litteraturen som allometrisk koefficient, och den beskriver de relativa tillväxthastigheterna. Denna parameter kan ta olika värden.

Om det är lika med 1 är tillväxten isometrisk. Detta innebär att både strukturer eller dimensioner utvärderade i ekvationen växer i samma takt.

I händelse av att värdet som tilldelas variabeln y har en större tillväxt än för x, är den allometriska koefficienten större än 1, och det sägs att det finns positiv allometri.

Däremot, när förhållandet som anges ovan är motsatt, är allometri negativ och värdet på a tar värden mindre än 1.

Grafisk representation

Om vi ​​tar den föregående ekvationen till en representation i planet, kommer vi att få ett krökligt samband mellan variablerna. Om vi ​​vill få en graf med en linjär trend måste vi tillämpa en logaritm på båda hälsningarna i ekvationen.

Med den nämnda matematiska behandlingen kommer vi att få en linje med följande ekvation: log y = log b + a log x.

Tolkning av ekvationen

Anta att vi utvärderar en förfäderform. Variabeln x representerar storleken på organismens kropp, medan variabeln y representerar storleken eller höjden på något kännetecken som vi vill utvärdera, vars utveckling börjar vid ålder a och slutar växa vid b.

Processerna relaterade till heterokronier, både pedomorphosis och peramorphosis, är resultatet av evolutionära förändringar i någon av de två nämnda parametrarna, antingen i utvecklingshastigheten eller under utvecklingsvaraktigheten på grund av förändringar i parametrarna definierade som a eller b.

exempel

Klodden på fiddler krabba

Allometri är ett vitt distribuerat fenomen i naturen. Det klassiska exemplet på positiv allometri är fiddler krabba. Dessa är en grupp dekapod kräftdjur som tillhör släktet Uca, den mest populära arten är Uca pugnax.

Hos unga män motsvarar klorna 2% av djurets kropp. När individen växer växer bromsok oproportionerligt i förhållande till den totala storleken. Så småningom kan klämman nå upp till 70% av kroppsvikt.

Fladdermössens vingar

Samma positiva allometrihändelse inträffar i falden av fladdermöss. Framdelarna för dessa flygande ryggradsdjur är homologa med våra övre extremiteter. Således, i fladdermöss, är phalangerna oproportionerligt långa.

För att uppnå en struktur i denna kategori, måste tillväxthastigheten för phalanges öka i den evolutionära utvecklingen av fladdermössen.

Ben och huvud i människor

Hos oss människor finns det också allometrier. Låt oss tänka på ett nyfött barn och hur kroppens delar kommer att variera vad gäller tillväxt. Lemmarna förlängs mer under utvecklingen än andra strukturer, såsom huvud och bagageutrymme.

Som vi ser i alla exempel förändrar allometrisk tillväxt betydligt kroppens andelar under utveckling. När dessa hastigheter modifieras förändras formen på den vuxna väsentligt.

referenser

1. Alberch, P., Gould, SJ, Oster, GF, & Wake, DB (1979). Storlek och form i ontogeni och fylogeni. Paleobiology, 5 (3), 296-317.
2. Audesirk, T., & Audesirk, G. (2003). Biologi 3: evolution och ekologi. Pearson.
3. Curtis, H., & Barnes, NS (1994). Inbjudan till biologi. Macmillan.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrerade zoologiska principer. McGraw - Hill.
5. Kardong, KV (2006). Ryggradsdjur: jämförande anatomi, funktion, evolution. McGraw-Hill.
6. McKinney, ML, & McNamara, KJ (2013). Heterokrony: utvecklingen av ontogeni. Springer Science & Business Media.