ALLOMETRI: TANIM, DENKLEMLER VE ÖRNEKLER - BIYOLOJI - 2025

Alometría Allometrik büyüme adlandırılan, ontogeny katılan işlemler sırasında farklı büyüme çeşitli bölümlerinde oranı veya organizma boyutu ifade eder. Benzer şekilde, filogenetik, tür içi ve türler arası bağlamlarda anlaşılabilir.

Yapıların farklı büyümesindeki bu değişiklikler yerel heterokroniler olarak kabul edilir ve evrimde temel bir role sahiptir. Bu fenomen hem hayvanlarda hem de bitkilerde doğada geniş çapta dağılmıştır.

Kaynak: Pixabay.com

Büyümenin temelleri

Allometrik büyümenin tanımlarını ve sonuçlarını oluşturmadan önce, üç boyutlu nesnelerin geometrisinin temel kavramlarını hatırlamak gerekir.

L kenarları olan bir küpümüz olduğunu düşünelim. Böylece şeklin yüzeyi 6L ² , hacim ise L ³ olacaktır . Kenarları önceki durumun iki katı olan bir küpümüz varsa (gösterimde 2 L olacaktır) alan 4 kat ve hacim 8 kat artacaktır.

Bu mantıksal yaklaşımı bir küre ile tekrar edersek, aynı ilişkileri elde ederiz. Hacmin, alanın iki katı kadar büyüdüğü sonucuna varabiliriz. Bu şekilde boy 10 kat artarsa ​​hacim yüzeye göre 10 kat daha fazla artmış olacaktır.

Bu fenomen, bir nesnenin boyutunu büyüttüğümüzde - canlı olsun ya da olmasın - özelliklerinin değiştiğini, çünkü yüzey hacimden farklı bir şekilde değişeceğini gözlemlememizi sağlar.

Yüzey ve hacim arasındaki ilişki, benzerlik ilkesinde ifade edilir: "benzer geometrik şekiller, yüzey doğrusal boyutun karesiyle orantılıdır ve hacim, küpü ile orantılıdır."

Allometri tanımları

"Alometri" kelimesi 1936'da Huxley tarafından önerildi. O zamandan beri, farklı bakış açılarından yaklaşılan bir dizi tanım geliştirildi. Terim, başka bir anlama gelen griella allos köklerinden ve ölçü anlamına gelen metrondan gelir.

Ünlü biyolog ve paleontolog Stephen Jay Gould, allometriyi "boyuttaki varyasyonlarla ilişkili oranlardaki değişikliklerin incelenmesi" olarak tanımladı.

Allometri, birey düzeyinde göreceli büyüme meydana geldiğinde ontojen açısından anlaşılabilir. Benzer şekilde, farklı büyüme birkaç soyda gerçekleştiğinde, allometri filogenetik bir bakış açısıyla tanımlanır.

Aynı şekilde, fenomen popülasyonlarda (tür içi düzeyde) veya ilgili türler arasında (türler arası düzeyde) ortaya çıkabilir.

Denklemler

Vücudun farklı yapılarının allometrik büyümesini değerlendirmek için birkaç denklem önerilmiştir.

Literatürde allometrileri ifade eden en popüler denklem şudur:

İfadede, x ve y vücudun iki ölçüsüdür, örneğin ağırlık ve boy veya bir uzvun uzunluğu ve vücudun uzunluğu.

Aslında, çoğu çalışmada x, ağırlık gibi vücut boyutuyla ilgili bir ölçüdür. Böylece, söz konusu yapının veya ölçünün, organizmanın toplam boyutuyla orantısız değişikliklere sahip olduğunu göstermeye çalışır.

Literatürde a değişkeni allometrik katsayı olarak bilinir ve göreli büyüme oranlarını açıklar. Bu parametre farklı değerler alabilir.

1'e eşitse, büyüme izometriktir. Bu, denklemde değerlendirilen her iki yapı veya boyutun aynı oranda büyüdüğü anlamına gelir.

Y değişkenine atanan değerin x'inkinden daha büyük olması durumunda allometrik katsayı 1'den büyüktür ve pozitif allometri olduğu söylenir.

Buna karşılık, yukarıda belirtilen ilişki tersi olduğunda, allometri negatiftir ve a'nın değeri 1'den küçük değerler alır.

Grafik sunum

Önceki denklemi düzlemdeki bir temsile götürürsek, değişkenler arasında eğrisel bir ilişki elde ederiz. Doğrusal eğilimli bir grafik elde etmek istiyorsak denklemin her iki selamlamasına da bir logaritma uygulamalıyız.

Yukarıda bahsedilen matematiksel işlemle, aşağıdaki denklemle bir doğru elde edeceğiz: log y = log b + a log x.

Denklemin yorumlanması

Bir atadan kalma formu değerlendirdiğimizi varsayalım. X değişkeni organizmanın vücudunun boyutunu temsil ederken, y değişkeni değerlendirmek istediğimiz, gelişimi a yaşında başlayıp b'de büyümeyi durduran bazı özelliklerin boyutunu veya yüksekliğini temsil eder.

Hem pedomorfoz hem de peramorfoz gibi heterokronilerle ilgili süreçler, a veya b olarak tanımlanan parametrelerdeki değişiklikler nedeniyle, bahsedilen iki parametreden herhangi birinde gelişme hızında veya gelişme süresinde meydana gelen evrimsel değişikliklerden kaynaklanır.

Örnekler

Kemancı yengecinin pençesi

Allometri, doğada yaygın olarak dağıtılan bir fenomendir. Pozitif allometrinin klasik örneği kemancı yengeçidir. Bunlar, en popüler tür olan Uca pugnax olan, Uca cinsine ait bir grup on ayaklı kabuklulardır.

Genç erkeklerde pençeler hayvanın vücudunun% 2'sine karşılık gelir. Birey büyüdükçe, kumpas, toplam boyuta göre orantısız bir şekilde büyür. Sonunda klemp vücut ağırlığının% 70'ine kadar ulaşabilir.

Yarasaların kanatları

Aynı pozitif allometri olayı yarasaların falankslarında da meydana gelir. Bu uçan omurgalıların ön ayakları, üst uzuvlarımıza benzer. Bu nedenle, yarasalarda falankslar orantısız bir şekilde uzundur.

Bu kategoride bir yapı elde etmek için, falanksların büyüme hızının yarasaların evrimsel evriminde artması gerekiyordu.

İnsanlarda uzuvlar ve baş

Biz insanlarda da allometriler vardır. Yeni doğmuş bir bebeği ve vücudun parçalarının büyüme açısından nasıl değişeceğini düşünelim. Uzuvlar, gelişim sırasında baş ve gövde gibi diğer yapılara göre daha fazla uzar.

Tüm örneklerde gördüğümüz gibi, allometrik büyüme, gelişim sırasında vücut oranlarını önemli ölçüde değiştirir. Bu oranlar değiştirildiğinde, yetişkinin şekli büyük ölçüde değişir.

Referanslar

1. Alberch, P., Gould, SJ, Oster, GF ve Wake, DB (1979). Bireyoluş ve soyoluşta boyut ve şekil. Paleobiyoloji, 5 (3), 296-317.
2. Audesirk, T. ve Audesirk, G. (2003). Biyoloji 3: evrim ve ekoloji. Pearson.
3. Curtis, H. ve Barnes, NS (1994). Biyolojiye davet. Macmillan.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC ve Garrison, C. (2001). Entegre zooloji ilkeleri. McGraw - Tepe.
5. Kardong, KV (2006). Omurgalılar: karşılaştırmalı anatomi, işlev, evrim. McGraw-Hill.
6. McKinney, ML ve McNamara, KJ (2013). Heterokroni: ontogeninin evrimi. Springer Science & Business Media.