Definisi, persamaan dan contoh alometri



itu alometri, juga disebut pertumbuhan alometrik, mengacu pada tingkat diferensial pertumbuhan di berbagai bagian atau dimensi organisme selama proses yang terlibat dalam ontogeni. Demikian juga, itu dapat dipahami dalam konteks filogenetik, intra dan interspesifik.

Perubahan-perubahan dalam perbedaan pertumbuhan struktur ini dianggap sebagai heterokroni lokal dan memiliki peran mendasar dalam evolusi. Fenomena ini tersebar luas di alam, baik pada hewan maupun tumbuhan.

Indeks

  • 1 Yayasan pertumbuhan
  • 2 Definisi alometri
  • 3 Persamaan
    • 3.1 Representasi grafis
    • 3.2 Interpretasi dari persamaan
  • 4 Contoh
    • 4.1 Cakar kepiting tanpa batas
    • 4.2 Sayap kelelawar
    • 4.3 Ekstremitas dan kepala pada manusia
  • 5 Referensi

Dasar-dasar pertumbuhan

Sebelum menetapkan definisi dan implikasi pertumbuhan alometrik, perlu diingat konsep-konsep kunci dari geometri objek tiga dimensi.

Mari kita bayangkan bahwa kita memiliki kubus tepi L.. Dengan demikian, permukaan gambar akan menjadi 6L2, sementara volumenya akan L.3. Jika kita memiliki kubus di mana ujungnya dua kali lipat dari kasus sebelumnya, (dalam notasi itu akan menjadi 2L.) area akan meningkat dengan faktor 4, dan volume dengan faktor 8.

Jika kita mengulangi pendekatan logis ini dengan sebuah bola, kita akan memperoleh hubungan yang sama. Kita dapat menyimpulkan bahwa volumenya tumbuh dua kali lipat luasnya. Dengan cara ini, jika kita memiliki bahwa panjangnya bertambah 10 kali, volumenya akan meningkat 10 kali lebih banyak dari permukaan.

Fenomena ini memungkinkan kita untuk mengamati bahwa ketika kita meningkatkan ukuran suatu objek - apakah itu hidup atau tidak - sifat-sifatnya dimodifikasi, karena permukaan akan bervariasi dengan cara yang berbeda dari volume..

Hubungan antara permukaan dan volume dinyatakan dalam prinsip kesamaan: "angka geometris yang sama, permukaan sebanding dengan kuadrat dimensi linier, dan volumenya adalah kubus yang sama".

Definisi alometri

Kata "allometry" diusulkan oleh Huxley, pada tahun 1936. Sejak itu serangkaian definisi telah dikembangkan, difokuskan dari berbagai sudut pandang. Istilahnya berasal dari akar griella allos yang berarti yang lain, dan metron apa artinya mengukur.

Ahli biologi dan paleontologi terkenal Stephen Jay Gould mendefinisikan alometri sebagai "studi tentang perubahan proporsi yang berkorelasi dengan variasi ukuran".

Alometri dapat dipahami dalam hal ontogeni - ketika pertumbuhan relatif terjadi pada tingkat individu. Demikian pula, ketika pertumbuhan diferensial terjadi di beberapa garis keturunan, alometri didefinisikan di bawah perspektif filogenetik.

Juga, fenomena ini dapat terjadi pada populasi (pada tingkat intraspesifik) atau antara spesies terkait (pada tingkat interspesifik).

Persamaan

Beberapa persamaan telah diusulkan untuk mengevaluasi pertumbuhan alometrik dari berbagai struktur tubuh.

Persamaan paling populer dalam literatur untuk mengekspresikan alometri adalah:

y = bxa

Dalam ekspresi, x dan dan dan adalah dua ukuran tubuh, misalnya, berat dan tinggi atau panjang anggota tubuh dan panjang tubuh.

Bahkan, dalam sebagian besar studi, x itu adalah ukuran yang terkait dengan ukuran tubuh, seperti berat badan. Dengan demikian, ini berusaha untuk menunjukkan bahwa struktur atau ukuran tersebut memiliki perubahan yang tidak proporsional dengan ukuran total organisme.

Variabel a itu dikenal dalam literatur sebagai koefisien alometrik, dan menggambarkan tingkat pertumbuhan relatif. Parameter ini dapat mengambil nilai yang berbeda.

Jika sama dengan 1, pertumbuhannya isometrik. Ini berarti bahwa kedua struktur atau dimensi yang dievaluasi dalam persamaan tumbuh pada laju yang sama.

Dalam hal nilai ditugaskan ke variabel dan Ini memiliki pertumbuhan yang lebih tinggi dari x, koefisien alometrik lebih besar dari 1, dan dikatakan bahwa ada alometri positif.

Sebaliknya, ketika hubungan yang diungkapkan di atas berlawanan, alometri negatif dan nilai a mengambil nilai kurang dari 1.

Representasi grafis

Jika kita membawa persamaan sebelumnya ke representasi dalam bidang, kita akan memperoleh hubungan curvilinear antara variabel. Jika kita ingin mendapatkan grafik dengan tren linier kita harus menerapkan logaritma di kedua salam persamaan.

Dengan perlakuan matematika yang disebutkan, kita akan memperoleh garis dengan persamaan berikut: log y = log b + a log x.

Interpretasi dari persamaan

Misalkan kita sedang mengevaluasi bentuk leluhur. Variabel x mewakili ukuran tubuh organisme, sedangkan variabel dan mewakili ukuran atau ukuran beberapa karakteristik yang ingin kami evaluasi, yang perkembangannya dimulai pada usia tersebut a dan berhenti tumbuh b.

Proses yang terkait dengan heterokroni, baik pedomorphosis dan peramorfosis dihasilkan dari perubahan evolusioner dalam salah satu dari dua parameter yang disebutkan, baik dalam laju perkembangan atau dalam durasi perkembangan karena perubahan parameter yang didefinisikan a o b.

Contohnya

Cakar kepiting tanpa batas

Allometry adalah fenomena yang tersebar luas di alam. Contoh klasik dari allometry positif adalah kepiting biola. Ini adalah sekelompok krustasea decapod yang termasuk dalam genus Uca, menjadi spesies yang paling populer Uca pugnax.

Pada laki-laki muda, pinset sesuai dengan 2% dari tubuh hewan. Ketika individu tumbuh, klem tumbuh secara tidak proporsional, dalam kaitannya dengan ukuran keseluruhan. Akhirnya, penjepit bisa mencapai hingga 70% dari berat badan.

Sayap kelelawar

Peristiwa allometry positif yang sama terjadi pada falang kelelawar. Anggota depan vertebrata terbang ini homolog dengan ekstremitas atas kita. Jadi, pada kelelawar, falang panjangnya tidak proporsional.

Untuk mencapai struktur kategori ini, kecepatan pertumbuhan falang seharusnya meningkat dalam evolusi evolusioner kelelawar..

Ekstremitas dan kepala pada manusia

Di dalam diri kita, manusia, ada juga alometri. Pikirkan bayi yang baru lahir dan bagaimana bagian-bagian tubuh akan bervariasi dalam hal pertumbuhan. Tungkai menjadi lebih panjang selama perkembangan, dibandingkan struktur lain, seperti kepala dan batang.

Seperti yang kita lihat dalam semua contoh, pertumbuhan alometrik secara signifikan mengubah proporsi tubuh selama pengembangan. Ketika tarif ini dimodifikasi, bentuk dewasa berubah secara substansial.

Referensi

  1. Alberch, P., Gould, S. J., Oster, G. F., & Wake, D. B. (1979). Ukuran dan bentuk dalam ontogeni dan filogeni. Paleobiologi, 5(3), 296-317.
  2. Audesirk, T., & Audesirk, G. (2003). Biologi 3: evolusi dan ekologi. Pearson.
  3. Curtis, H., & Barnes, N. S. (1994). Undangan untuk biologi. Macmillan.
  4. Hickman, C. P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Prinsip-prinsip zoologi yang terintegrasi. McGraw-Hill.
  5. Kardong, K. V. (2006). Vertebrata: anatomi komparatif, fungsi, evolusi. McGraw-Hill.
  6. McKinney, M.L., & McNamara, K.J. (2013). Heterochrony: evolusi ontogeni. Sains Springer & Media Bisnis.