- Základy rastu
- Definície allometrie
- rovnice
- Grafické znázornenie
- Interpretácia rovnice
- Príklady
- Pazúrik husa
- Krídla netopierov
- Končatiny a hlava u ľudí
- Referencie
Alometría , tiež volal alometrického rast, sa odkazuje na rôzne rýchlosti rastu v niekoľkých častiach alebo veľkosť organizmov počas procesov v ontogenézy. Podobne to možno chápať vo fylogenetickom, intraspecifickom a medzidruhovom kontexte.
Tieto zmeny v diferenciálnom raste štruktúr sa považujú za lokálne heterochrónie a majú zásadnú úlohu v evolúcii. Tento jav je v prírode rozšírený, a to tak u zvierat, ako aj u rastlín.

Zdroj: pixabay.com
Základy rastu
Pred stanovením definícií a dôsledkov allometrického rastu je potrebné pamätať na kľúčové pojmy geometrie trojrozmerných objektov.
Povedzme, že máme kocku s hranami L. To znamená, že povrch na obrázku bude 6L 2 , zatiaľ čo objem bude L 3 . Ak máme kocku, ktorej okraje sú dvakrát väčšie ako v predchádzajúcom prípade (v zápisnici by to bolo 2 l), plocha sa zvýši faktorom 4 a objem faktorom 8.
Ak tento logický prístup zopakujeme s guľou, získame rovnaké vzťahy. Môžeme konštatovať, že objem rastie dvakrát toľko ako plocha. Týmto spôsobom, ak budeme mať 10-násobnú dĺžku, objem sa zvýši 10-krát viac ako povrch.
Tento jav nám umožňuje pozorovať, že keď zväčšujeme veľkosť objektu - či už je nažive alebo nie - jeho vlastnosti sa upravia, pretože povrch sa bude líšiť inak ako objem.
Vzťah medzi povrchom a objemom je uvedený v zásade podobnosti: „podobné geometrické obrazce, povrch je úmerný štvorcu lineárneho rozmeru a objem je úmerný jeho kocke.“
Definície allometrie
Slovo „allometria“ navrhol Huxley v roku 1936. Od tej doby sa vyvinula séria definícií, ktoré sa priblížili z rôznych hľadísk. Termín pochádza z koreňov griella allos, ktoré znamenajú ďalšie, a metron, čo znamená mieru.
Slávny biológ a paleontológ Stephen Jay Gould definoval allometriu ako „štúdiu zmien v pomeroch korelovanú s odchýlkami vo veľkosti“.
Allometria sa dá chápať ako ontogenéza - keď sa relatívny rast vyskytuje na úrovni jednotlivca. Podobne, keď dôjde k diferenciálnemu rastu vo viacerých líniách, je allometria definovaná z fylogenetického hľadiska.
Podobne sa tento jav môže vyskytovať v populáciách (na medzidruhovej úrovni) alebo medzi príbuznými druhmi (na medzidruhovej úrovni).
rovnice
Bolo navrhnutých niekoľko rovníc na vyhodnotenie alometrického rastu rôznych štruktúr tela.
Najpopulárnejšou rovnicou v literatúre na vyjadrenie allometík je:
Vo výraze xay sú dve merania tela, napríklad hmotnosť a výška alebo dĺžka končatiny a dĺžka tela.
V skutočnosti vo väčšine štúdií je x mierou súvisiacou s veľkosťou tela, napríklad hmotnosťou. Snaží sa teda preukázať, že predmetná štruktúra alebo opatrenie majú zmeny, ktoré sú neprimerané celkovej veľkosti organizmu.
Premenná a je v literatúre známa ako allometrický koeficient a opisuje relatívne rýchlosti rastu. Tento parameter môže nadobúdať rôzne hodnoty.
Ak sa rovná 1, rast je izometrický. To znamená, že obe štruktúry alebo dimenzie vyhodnotené v rovnici rastú rovnakou rýchlosťou.
V prípade, že hodnota priradená premennej y má väčší rast ako rast x, je allometrický koeficient väčší ako 1 a hovorí sa, že existuje pozitívna allometria.
Na rozdiel od toho, keď vyššie uvedený vzťah je opak, je allometria negatívna a hodnota prevzatých hodnôt je menšia ako 1.
Grafické znázornenie
Ak vezmeme predchádzajúcu rovnicu na zobrazenie v rovine, získame krivočiary vzťah medzi premennými. Ak chceme získať graf s lineárnym trendom, musíme použiť logaritmus na obe pozdravy rovnice.
Pomocou vyššie uvedeného matematického spracovania získame riadok s nasledujúcou rovnicou: log y = log b + a log x.
Interpretácia rovnice
Predpokladajme, že hodnotíme formu predkov. Premenná x predstavuje veľkosť tela organizmu, zatiaľ čo premenná y predstavuje veľkosť alebo výšku nejakej charakteristiky, ktorú chceme vyhodnotiť, ktorej vývoj začína vo veku a a prestane rásť v b.
Procesy súvisiace s heterochróniami, ako je pedomorfóza, tak aj peramorfóza, sú výsledkom evolučných zmien v ktoromkoľvek z dvoch uvedených parametrov, buď v miere vývoja alebo v trvaní vývoja v dôsledku zmien v parametroch definovaných ako a alebo b.
Príklady
Pazúrik husa
Allometria je v prírode rozšíreným javom. Klasickým príkladom pozitívnej allometrie je kraba husárska. Ide o skupinu kôrovcov bez kolapsu patriacich do rodu Uca, z ktorých najobľúbenejší je druh Uca pugnax.
U mladých samcov zodpovedajú pazúry 2% tela zvieraťa. Ako jednotlivec rastie, strmeň rastie neprimerane v pomere k celkovej veľkosti. Nakoniec môže svorka dosiahnuť až 70% telesnej hmotnosti.
Krídla netopierov
Rovnaká pozitívna allometrická udalosť sa vyskytuje vo falongách netopierov. Predné končatiny týchto lietajúcich stavovcov sú homológne s našimi hornými končatinami. U netopierov sú teda falangy neprimerane dlhé.
Aby sa dosiahla štruktúra tejto kategórie, rýchlosť rastu falang sa musela zvýšiť v evolučnom vývoji netopierov.
Končatiny a hlava u ľudí
U nás ľudia tiež existujú alo-lógie. Zamyslime sa nad novorodencom a o tom, ako sa budú jednotlivé časti tela meniť z hľadiska rastu. Končatiny sa počas vývoja predlžujú viac ako iné štruktúry, napríklad hlava a kmeň.
Ako vidíme vo všetkých príkladoch, alometrický rast významne mení proporcie tiel počas vývoja. Ak sa tieto hodnoty zmenia, tvar dospelých sa podstatne zmení.
Referencie
- Alberch, P., Gould, SJ, Oster, GF a Wake, DB (1979). Veľkosť a tvar v ontogenéze a fylogenéze. Paleobiology, 5 (3), 296-317.
- Audesirk, T., a Audesirk, G. (2003). Biológia 3: evolúcia a ekológia. Pearson.
- Curtis, H., & Barnes, NS (1994). Pozvánka do biológie. Macmillan.
- Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, a Garrison, C. (2001). Integrované princípy zoológie. McGraw - Hill.
- Kardong, KV (2006). Stavovce: porovnávacia anatómia, funkcia, vývoj. McGraw-Hill.
- McKinney, ML a McNamara, KJ (2013). Heterochronia: vývoj ontogenézy. Springer Science & Business Media.
