- Fonaments de l'creixement
- Definicions d'al·lometria
- equacions
- representació gràfica
- Interpretació de l'equació
- exemples
- La pinça de el cranc violinita
- Les ales dels ratpenats
- Extremitats i cap en humans
- referències
La alometría, també anomenada creixement al·lomètric, es refereix a la taxa diferencial de creixement en diverses parts o dimensions dels organismes durant els processos involucrats en l'ontogènia. Igualment, es pot entendre en contextos filogenètics, intra i interespecífics.
Aquests canvis en el creixement diferencial de les estructures són considerats heterocronías locals i tenen un paper fonamental en l'evolució. El fenomen es troba àmpliament distribuït en la naturalesa, tant en els animals com en les plantes.
Font: pixabay.com
Fonaments de l'creixement
Abans d'establir les definicions i les implicacions de l'creixement al·lomètric, cal recordar conceptes claus de la geometria dels objectes tridimensionals.
Imaginem que tenim una galleda d'arestes L. Així, la superfície de la figura serà de 6L 2, mentre que el volum serà L març. Si tenim una galleda on les arestes són dues vegades les de el cas anterior, (en notació seria 2 L) l'àrea s'incrementarà en un factor de 4, i el volum en un factor de 8.
Si repetim aquest plantejament lògic amb una esfera, obtindrem les mateixes relacions. Podem concloure que el volum creix el doble que l'àrea. D'aquesta manera, si tenim que la longitud incrementa 10 vegades, el volum haurà augmentat 10 vegades més que la superfície.
Aquest fenomen, ens permet observar que quan augmentem la mida d'un objecte - ja sigui que estigui viu o no - les seves propietats es modifiquen, ja que la superfície variarà de manera diferent que el volum.
La relació entre la superfície i el volum està enunciada en el principi de semblança: "figures geomètriques semblants, la superfície és proporcional a el quadrat de la dimensió lineal, i el volum ho és a la galleda de la mateixa".
Definicions d'al·lometria
La paraula "alometría" va ser proposat per Huxley, l'any 1936. Des de l'època s'han desenvolupat una sèrie de definicions, enfocades des de diferents punts de vista. El terme ve de les arrels griella allos que signifiquen un altre, i metron que vol dir mesura.
El famós biòleg i paleontòleg Stephen Jay Gould va definir alometría com "l'estudi dels canvis en les proporcions correlacionats amb variacions en la talla".
La alometría es pot entendre en termes de la ontogènia - quan el creixement relatiu passa a nivell de l'individu. De la mateixa manera, quan el creixement diferencial té lloc en diversos llinatges, la alometría es defineix sota una perspectiva filogenètica.
Així mateix, el fenomen pot ocórrer en poblacions (a nivell intraespecífic) o bé, entre espècies relacionades (a nivell interespecífic).
equacions
Diverses equacions han estat proposades per avaluar el creixement al·lomètric de les diferents estructures de el cos.
L'equació més popular a la literatura per a expressar al·lometries és:
En l'expressió, xyyy són dues mesures de el cos, per exemple, pes i alçada o la longitud d'un membre i la longitud de el cos.
De fet, en la majoria dels estudis, x és una mesura relacionada a la mida corporal, com el pes. Així, es busca evidenciar que l'estructura o la mesura en qüestió té canvis desproporcionales a la mida total de l'organisme.
La variable a és coneguda en la literatura com a coeficient al·lomètric, i descriu les taxes de creixement relatiu. Aquest paràmetre pot prendre diferents valors.
Si és igual a 1, el creixement és isomètric. Això vol dir que les dues estructures o dimensions avaluades en l'equació creixen a la mateixa taxa.
En cas que el valor assignat a la variable i posseeix un creixement més gran que el de x, el coeficient al·lomètric és major a 1, i es diu que hi ha al·lometria positiva.
En contrast, quan la relació exposada a dalt és oposada, la alometría és negativa i el valor de a pren valors menors a 1.
representació gràfica
Si portem l'equació anterior a una representació en el pla, obtindrem una relació curvilínia entre les variables. Si volem obtenir una gràfica amb tendència lineal hem d'aplicar logaritme en ambdós salutacions de l'equació.
Amb el tractament matemàtic esmentat, obtindrem una recta amb la següent equació: log i = log b + a log x.
Interpretació de l'equació
Suposem que estem avaluant una forma ancestral. La variable x representa la mida de el cos de l'organisme, mentre que la variable i representa la mida o la talla d'alguna característica que volem avaluar, el desenvolupament comença a l'edat ai para de créixer en b.
Els processos relacionats amb les heterocronías, tant la pedomorfosis com la peramorfosis resulten de canvis evolutius en qualsevol dels dos paràmetres esmentats, ja sigui en la taxa de el desenvolupament o en la durada de el desenvolupament a causa de canvis en els paràmetres definits com ao b.
exemples
La pinça de el cranc violinita
La alometría és un fenomen àmpliament distribuït en la naturalesa. L'exemple clàssic de la alometría positiva és el cranc violinista. Aquests són un grup de crustacis decàpodes pertanyents a l'gènere Uca, sent l'espècie més popular Uca pugnax.
En els mascles joves, les pinces corresponen a un 2% de el cos de l'animal. A mesura que l'individu creix, la pinça creix de manera desproporcionada, en relació amb la talla general. Eventualment, la pinça pot arribar fins a un 70% de l'pes corporal.
Les ales dels ratpenats
El mateix esdeveniment d'al·lometria positiva passa en les falanges dels ratpenats. Els membres davanters d'aquests vertebrats voladors són homòlegs a les nostres extremitats superiors. Així, en els ratpenats, les falanges són desproporcionadament llargues.
Per aconseguir una estructura d'aquesta categoria, la velocitat de creixement de les falanges va haver d'augmentar en l'esdevenir evolutiu dels quiròpters.
Extremitats i cap en humans
En nosaltres, els humans, també existeixen al·lometries. Pensem en un nadó acabat de néixer i en com variaran les parts de el cos en termes de el creixement. Les extremitats s'allarguen més durant el desenvolupament, que altres estructura, com el cap i el tronc.
Com veiem en tots els exemples, el creixement al·lomètric altera de manera significativa les proporcions dels cossos durant el desenvolupament. Quan aquestes taxes es veuen modificades, la forma de l'adult canvia substancialment.
referències
- Alberch, P., Gould, SJ, Oster, GF, & Wake, DB (1979). Size and shape in Ontogeny and Phylogeny. Paleobiology, 5 (3), 296-317.
- Audesirk, T., & Audesirk, G. (2003). Biologia 3: evolució i ecologia. Pearson.
- Curtis, H., & Barnes, NS (1994). Invitation to biology. Macmillan.
- Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrated principles of zoology. McGraw-Hill.
- Kardong, KV (2006). Vertebrates: comparative anatomy, function, evolution. McGraw-Hill.
- McKinney, ML, & McNamara, KJ (2013). Heterochrony: the evolution of Ontogeny. Springer Science & Business Mitjana.