Định nghĩa hình học, phương trình và ví dụ



các allometry, còn được gọi là tăng trưởng sinh khối, đề cập đến tốc độ tăng trưởng khác biệt ở các bộ phận hoặc kích thước khác nhau của sinh vật trong các quá trình liên quan đến sinh vật học. Tương tự như vậy, nó có thể được hiểu trong bối cảnh phát sinh, nội bộ và giao thoa.

Những thay đổi trong sự tăng trưởng khác biệt của các cấu trúc được coi là dị thể địa phương và có vai trò cơ bản trong quá trình tiến hóa. Hiện tượng này được phân bố rộng rãi trong tự nhiên, cả ở động vật và thực vật.

Chỉ số

  • 1 nền tảng của tăng trưởng
  • 2 Định nghĩa của allometry
  • 3 phương trình
    • 3.1 Đại diện đồ họa
    • 3.2 Giải thích phương trình
  • 4 ví dụ
    • 4.1 Móng vuốt của cua hung bạo
    • 4.2 Cánh dơi
    • 4.3 Cực đoan và đầu ở người
  • 5 tài liệu tham khảo

Nguyên tắc cơ bản của tăng trưởng

Trước khi thiết lập các định nghĩa và ý nghĩa của tăng trưởng sinh khối, cần phải nhớ các khái niệm chính về hình học của các đối tượng ba chiều.

Hãy tưởng tượng rằng chúng ta có một khối các cạnh L. Do đó, bề mặt của hình sẽ là 6L2, trong khi âm lượng sẽ là L3. Nếu chúng ta có một khối lập phương trong đó các cạnh gấp đôi so với trường hợp trước, (theo ký hiệu, nó sẽ là 2L) diện tích sẽ tăng theo hệ số 4 và âm lượng theo hệ số 8.

Nếu chúng ta lặp lại cách tiếp cận logic này với một hình cầu, chúng ta sẽ có được các mối quan hệ tương tự. Chúng ta có thể kết luận rằng khối lượng tăng gấp đôi diện tích. Bằng cách này, nếu chúng ta có chiều dài tăng 10 lần, âm lượng sẽ tăng gấp 10 lần so với bề mặt.

Hiện tượng này, cho phép chúng ta quan sát rằng khi chúng ta tăng kích thước của một đối tượng - cho dù sống hay không - thuộc tính của nó được sửa đổi, kể từ bề mặt sẽ thay đổi khác biệt so với khối lượng.

Mối quan hệ giữa diện tích bề mặt và thể tích được chứa trong các nguyên tắc tương tự "hình dạng hình học tương tự, bề mặt là tỷ lệ thuận với bình phương của kích thước tuyến tính, và khối lượng là khối của cùng một".

Định nghĩa của allometry

Từ "allometry" được đề xuất bởi Huxley, vào năm 1936. Kể từ đó, một loạt các định nghĩa đã được phát triển, tập trung từ các quan điểm khác nhau. Thuật ngữ này xuất phát từ rễ griella allos có nghĩa là khác, và metron nó có nghĩa là gì.

Nhà sinh vật học và nhà cổ sinh vật học nổi tiếng Stephen Jay Gould đã định nghĩa phép đo là "nghiên cứu về sự thay đổi tỷ lệ tương quan với sự thay đổi kích thước".

Allometry có thể được hiểu theo nghĩa ontogeny - khi tăng trưởng tương đối xảy ra ở cấp độ cá nhân. Tương tự như vậy, khi sự tăng trưởng khác biệt xảy ra trong một số dòng, allometry được xác định theo quan điểm phát sinh gen.

Ngoài ra, hiện tượng này có thể xảy ra trong các quần thể (ở cấp độ trực quan) hoặc giữa các loài liên quan (ở cấp độ giao thoa).

Phương trình

Một số phương trình đã được đề xuất để đánh giá sự tăng trưởng sinh khối của các cấu trúc khác nhau của cơ thể.

Phương trình phổ biến nhất trong các tài liệu để thể hiện alometries là:

y = bxmột

Trong biểu thức, x và và và là hai số đo của cơ thể, ví dụ: cân nặng và chiều cao hoặc chiều dài của chi và chiều dài cơ thể.

Trong thực tế, trong hầu hết các nghiên cứu, x nó là một thước đo liên quan đến kích thước cơ thể, chẳng hạn như trọng lượng. Do đó, người ta tìm cách chỉ ra rằng cấu trúc hoặc thước đo trong câu hỏi có những thay đổi không tương xứng với tổng kích thước của sinh vật.

Biến một nó được biết đến trong tài liệu như là một hệ số sinh học và mô tả tốc độ tăng trưởng tương đối. Tham số này có thể nhận các giá trị khác nhau.

Nếu nó bằng 1, sự tăng trưởng là đẳng cự. Điều này có nghĩa là cả cấu trúc hoặc kích thước được đánh giá trong phương trình đều tăng trưởng với cùng tốc độ.

Trong trường hợp giá trị được gán cho biến và Nó có mức tăng trưởng cao hơn so với x, hệ số sinh khối lớn hơn 1, và người ta nói rằng tồn tại hình học dương.

Ngược lại, khi mối quan hệ tiếp xúc ở trên ngược lại, phép đo là âm và giá trị của một lấy các giá trị nhỏ hơn 1.

Đại diện đồ họa

Nếu chúng ta đưa phương trình trước vào một biểu diễn trong mặt phẳng, chúng ta sẽ có được mối quan hệ độ cong giữa các biến. Nếu chúng ta muốn có được một biểu đồ với xu hướng tuyến tính, chúng ta phải áp dụng logarit trong cả hai cách chào của phương trình.

Với cách xử lý toán học đã đề cập, chúng ta sẽ có được một dòng với phương trình sau: log y = đăng nhập b + a đăng nhập x.

Giải thích phương trình

Giả sử chúng ta đang đánh giá một hình thức tổ tiên. Biến x đại diện cho kích thước cơ thể của sinh vật, trong khi biến và đại diện cho kích thước hoặc kích thước của một số đặc điểm mà chúng tôi muốn đánh giá, sự phát triển bắt đầu ở tuổi một và ngừng phát triển trong b.

Các quá trình liên quan heterochronies cả paedomorphosis như peramorfosis kết quả của những thay đổi tiến hóa trong các thông số một trong hai đề cập, một trong hai tỷ lệ phát triển hoặc thời gian phát triển do sự thay đổi trong các tham số định nghĩa là một o b.

Ví dụ

Móng vuốt của cua hung bạo

Allometry là một hiện tượng phân bố rộng rãi trong tự nhiên. Ví dụ kinh điển của phép đo tích cực là cua fiddler. Đây là một nhóm động vật giáp xác decapod thuộc chi Uca, là loài phổ biến nhất Pugnax Uca.

Ở con đực, nhíp tương ứng với 2% cơ thể của động vật. Khi cá thể phát triển, kẹp phát triển không tương xứng, liên quan đến kích thước tổng thể. Cuối cùng, kẹp có thể đạt tới 70% trọng lượng cơ thể.

Cánh dơi

Sự kiện tương tự của phép đo tích cực xảy ra trong phalang của dơi. Các thành viên phía trước của những động vật có xương sống biết bay này tương đồng với các chi trên của chúng ta. Do đó, ở loài dơi, phalang dài không tương xứng.

Để đạt được cấu trúc của thể loại này, tốc độ tăng trưởng của phalang phải tăng lên trong quá trình tiến hóa tiến hóa của dơi..

Cực đoan và đầu ở người

Trong chúng ta, con người, cũng có những ngôi sao. Hãy nghĩ về một em bé sơ sinh và các bộ phận của cơ thể sẽ thay đổi như thế nào về sự tăng trưởng. Tay chân trở nên dài hơn trong quá trình phát triển, hơn các cấu trúc khác, chẳng hạn như đầu và thân.

Như chúng ta thấy trong tất cả các ví dụ, sự tăng trưởng sinh khối làm thay đổi đáng kể tỷ lệ của các cơ thể trong quá trình phát triển. Khi những tỷ lệ này được sửa đổi, hình thức người lớn thay đổi đáng kể.

Tài liệu tham khảo

  1. Alberch, P., Gould, S. J., Oster, G. F., & Wake, D. B. (1979). Kích thước và hình dạng trong ontogeny và phylogeny. Cổ sinh vật học, 5(3), 296-317.
  2. Audesirk, T., & Audesirk, G. (2003). Sinh học 3: tiến hóa và sinh thái. Pearson.
  3. Curtis, H., & Barnes, N. S. (1994). Mời sinh học. Máy xay sinh tố.
  4. Hickman, C. P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Nguyên tắc tích hợp của động vật học. Đồi McGraw.
  5. Kardong, K. V. (2006). Động vật có xương sống: giải phẫu so sánh, chức năng, tiến hóa. Đồi McGraw.
  6. McKinney, M.L., & McNamara, K.J. (2013). Heterochrony: sự tiến hóa của ontogeny. Khoa học & Truyền thông kinh doanh Springer.