ALLOMETRY: DEFINISI, PERSAMAAN DAN CONTOH - BIOLOGI - 2026

The alometría , juga dikenali sebagai pertumbuhan allometric, merujuk kepada kadar pertumbuhan pengkamiran di beberapa bahagian atau saiz organisma semasa proses yang terlibat dalam ontogeny itu. Begitu juga, ia dapat difahami dalam konteks filogenetik, intra dan interspesifik.

Perubahan dalam pertumbuhan struktur yang berbeza ini dianggap sebagai heterokron tempatan dan mempunyai peranan mendasar dalam evolusi. Fenomena ini disebarkan secara meluas di alam, baik pada haiwan dan tumbuhan.

Sumber: pixabay.com

Asas pertumbuhan

Sebelum menetapkan definisi dan implikasi pertumbuhan allometrik, perlu mengingat konsep utama geometri objek tiga dimensi.

Cuba bayangkan kita mempunyai kubus dengan tepi L. Oleh itu, permukaan angka akan menjadi 6L ² , sementara isipadu akan menjadi L ³ . Sekiranya kita mempunyai kubus di mana pinggirnya dua kali ganda dari kes sebelumnya, (dalam notasi itu adalah 2 L) luasnya akan meningkat dengan faktor 4, dan isipadu dengan faktor 8.

Sekiranya kita mengulangi pendekatan logik ini dengan sfera, kita akan memperoleh hubungan yang sama. Kita dapat membuat kesimpulan bahawa isipadu bertambah dua kali lebih besar dari luasnya. Dengan cara ini, jika kita mempunyai panjang meningkat 10 kali ganda, isipadu akan meningkat 10 kali lebih banyak daripada permukaan.

Fenomena ini memungkinkan kita untuk memerhatikan bahawa ketika kita meningkatkan ukuran objek - sama ada masih hidup atau tidak - sifatnya diubah, kerana permukaannya akan berbeza dengan cara yang berbeza daripada isipadu.

Hubungan antara permukaan dan isipadu dinyatakan dalam prinsip kesamaan: "angka geometri serupa, permukaannya sebanding dengan kuadrat dari dimensi linier, dan isipadu sebanding dengan kubus itu".

Definisi Allometry

Perkataan "allometry" diusulkan oleh Huxley pada tahun 1936. Sejak itu serangkaian definisi telah dikembangkan, didekati dari sudut pandang yang berbeza. Istilah ini berasal dari akar griella allos yang bermaksud lain, dan metron yang bermaksud ukuran.

Ahli biologi dan ahli paleontologi terkenal Stephen Jay Gould mendefinisikan allometry sebagai "kajian perubahan perkadaran yang berkorelasi dengan variasi ukuran."

Allometry dapat difahami dari segi ontogeny - apabila pertumbuhan relatif berlaku pada tahap individu. Begitu juga, apabila pertumbuhan pembezaan berlaku dalam beberapa keturunan, alometri ditakrifkan dari perspektif filogenetik.

Begitu juga, fenomena tersebut boleh berlaku pada populasi (pada tahap intraspesifik) atau antara spesies yang berkaitan (pada tahap interspesifik).

Persamaan

Beberapa persamaan telah dicadangkan untuk menilai pertumbuhan alometrik struktur tubuh yang berlainan.

Persamaan yang paling popular dalam literatur untuk menyatakan allometri adalah:

Dalam ungkapan, x dan y adalah dua ukuran badan, misalnya, berat dan tinggi atau panjang anggota badan dan panjang badan.

Sebenarnya, dalam kebanyakan kajian, x adalah ukuran yang berkaitan dengan ukuran badan, seperti berat badan. Oleh itu, ia bertujuan untuk menunjukkan bahawa struktur atau ukuran yang dimaksudkan mengalami perubahan yang tidak sebanding dengan jumlah keseluruhan organisma.

Pemboleh ubah a dikenali dalam literatur sebagai pekali allometrik, dan ia menggambarkan kadar pertumbuhan relatif. Parameter ini boleh mengambil nilai yang berbeza.

Sekiranya sama dengan 1, pertumbuhannya adalah isometrik. Ini bermaksud bahawa kedua-dua struktur atau dimensi yang dinilai dalam persamaan tumbuh pada kadar yang sama.

Sekiranya nilai yang diberikan kepada pemboleh ubah y mempunyai pertumbuhan yang lebih besar daripada x, pekali allometrik lebih besar daripada 1, dan dikatakan bahawa terdapat allometry positif.

Sebaliknya, apabila hubungan yang dinyatakan di atas adalah sebaliknya, allometry adalah negatif dan nilai a mengambil nilai kurang dari 1.

Perwakilan grafik

Sekiranya kita mengambil persamaan sebelumnya ke representasi dalam satah, kita akan memperoleh hubungan lengkung antara pemboleh ubah. Sekiranya kita ingin memperoleh grafik dengan arah aliran linear kita mesti menerapkan logaritma pada kedua-dua ucapan persamaan tersebut.

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

Tafsiran persamaan

Anggaplah kita menilai bentuk leluhur. Pemboleh ubah x mewakili ukuran badan organisma, sementara pemboleh ubah y mewakili ukuran atau ketinggian beberapa ciri yang ingin kita nilaikan, yang perkembangannya bermula pada usia a dan berhenti tumbuh pada b.

Proses-proses yang berkaitan dengan heterokron, baik pedomorphosis dan peramorphosis, terjadi akibat perubahan evolusi pada salah satu dari dua parameter yang disebutkan, baik pada tingkat perkembangan atau dalam jangka waktu pengembangan disebabkan oleh perubahan parameter yang didefinisikan sebagai a atau b.

Contoh

Cakar ketam fiddler

Allometry adalah fenomena yang disebarkan secara meluas. Contoh klasik dari allometry positif adalah ketam fiddler. Ini adalah kumpulan krustasea decapod yang tergolong dalam genus Uca, spesies yang paling popular adalah Uca pugnax.

Pada lelaki muda, cakar sesuai dengan 2% tubuh haiwan. Apabila individu tumbuh, caliper tumbuh secara tidak seimbang, berkaitan dengan ukuran keseluruhan. Akhirnya, pengapit dapat mencapai hingga 70% berat badan.

Sayap kelawar

Kejadian allometry positif yang sama berlaku pada phalanges kelawar. Lengan depan vertebrata terbang ini sama dengan anggota badan atas. Oleh itu, pada kelawar, falang panjangnya tidak seimbang.

Untuk mencapai struktur kategori ini, kadar pertumbuhan falang harus meningkat dalam evolusi evolusi kelawar.

Pangkal dan kepala pada manusia

Pada kita manusia, terdapat juga allometri. Mari fikirkan tentang bayi yang baru lahir dan bagaimana bahagian-bahagian badan akan berbeza dari segi pertumbuhan. Anggota badan memanjang lebih banyak semasa perkembangan daripada struktur lain, seperti kepala dan batang badan.

Seperti yang kita lihat dalam semua contoh, pertumbuhan alometrik secara signifikan mengubah bahagian badan semasa perkembangan. Apabila kadar ini diubah, bentuk orang dewasa berubah dengan ketara.

Rujukan

1. Alberch, P., Gould, SJ, Oster, GF, & Wake, DB (1979). Saiz dan bentuk ontogeny dan filogeni. Paleobiologi, 5 (3), 296-317.
2. Audesirk, T., & Audesirk, G. (2003). Biologi 3: evolusi dan ekologi. Pearson.
3. Curtis, H., & Barnes, NS (1994). Jemputan ke biologi. Macmillan.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Prinsip bersepadu zoologi. McGraw - Bukit.
5. Kardong, KV (2006). Vertebrata: anatomi perbandingan, fungsi, evolusi. McGraw-Hill.
6. McKinney, ML, & McNamara, KJ (2013). Heterokroni: evolusi ontogeni. Springer Science & Business Media.