的alometría,也称为异速生长,是指参与个体发育过程中在几个部分不同的生长速率或生物体的大小。同样,可以在系统发生,种内和种间环境中理解。
结构差异增长中的这些变化被认为是局部异时,并且在进化中具有根本作用。这种现象在自然界中广泛分布,包括动植物。
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增长基础
在建立异速生长的定义和含义之前,有必要记住三维物体几何形状的关键概念。
假设我们有一个边为L的立方体。因此,图形的表面将为6L 2,而体积将为L 3。如果我们有一个立方体,其边缘是前一种情况的两倍(记为2 L),则面积将增加4倍,而体积将增加8倍。
如果我们用一个球体重复这种逻辑方法,我们将获得相同的关系。我们可以得出结论,体积的增长是面积的两倍。这样,如果长度增加了10倍,则体积将比表面增加10倍。
这种现象使我们可以观察到,当我们增加对象的大小(无论它是否存在)时,其属性都会被修改,因为表面的变化方式与体积不同。
曲面与体积之间的关系用相似性原理表示:“几何图形相似,曲面与线性尺寸的平方成正比,而体积与直线的立方成正比”。
异体定义
赫x黎(Huxley)于1936年提出了“异速测量法”一词。从那时起,人们从不同的角度提出了一系列定义。该术语来自griella allos的根,意味着另一个。
著名的生物学家和古生物学家斯蒂芬·杰伊·古尔德(Stephen Jay Gould)将异形症定义为“对与大小变化相关的比例变化的研究”。
异体症可以用个体发育来理解-当相对生长发生在个体水平上时。同样,当在几个谱系中发生差异性生长时,从系统发育的角度定义异位基因。
同样,该现象可能发生在种群中(种内水平)或相关物种之间(种间水平)。
方程式
已经提出了几个方程来评估人体不同结构的异形生长。
文献中表达异构异构体的最流行方程是:
在表达式中,x和y是身体的两个度量,例如,体重和身高或四肢的长度和身体的长度。
实际上,在大多数研究中,x是与体重(如体重)相关的量度。因此,它试图表明所讨论的结构或度量的变化与生物体的总大小不成比例。
变量a在文献中称为异速系数,它描述了相对增长率。此参数可以采用不同的值。
如果等于1,则增长是等轴测的。这意味着方程中评估的结构或尺寸都以相同的速率增长。
如果分配给变量y的值的增长幅度大于x的增长幅度,则异速比系数大于1,并且说存在正异速比。
相反,当上述关系相反时,异速表为负,并且a的值小于1。
图形表示
如果将前面的方程式用作平面中的表示形式,则将获得变量之间的曲线关系。如果要获取具有线性趋势的图,则必须对等式的两个问候都使用对数。
通过上述数学处理,我们将获得具有以下方程式的线:log y = log b + a log x。
等式的解释
假设我们正在评估一个祖先形式。变量x代表生物体的大小,变量y代表我们要评估的某些特征的大小或高度,其特征从a年龄开始发展,到b停止增长。
与异时性有关的过程,既有变态也有过变态,这是由于上述两个参数中任一参数的进化变化所致,无论是发育速度还是发育持续时间都由于定义为a或b的参数的变化。
例子
提琴蟹的爪子
异速症是自然界中广泛分布的现象。正向异形的经典例子是招潮蟹。这些是一群属于Uca属的十足纲甲壳动物,最受欢迎的物种是Uca pugnax。
在年轻的雄性中,爪子占动物身体的2%。随着个体的成长,卡尺相对于整体尺寸成比例地增长。最终,夹具可以达到体重的70%。
蝙蝠的翅膀
蝙蝠的趾骨也发生同样的正变态事件。这些飞行的脊椎动物的前肢与我们的上肢同源。因此,在蝙蝠中,指骨过长。
为了实现这种结构,蝙蝠的进化必须增加指骨的生长速度。
四肢和人类的头
在我们人类中,也有异形体。让我们考虑一个新生婴儿,以及身体各部分在成长方面将如何变化。在发育过程中,四肢比其他结构(如头和躯干)更长。
正如我们在所有示例中看到的,异速生长在发育过程中会显着改变身体的比例。修改这些费率后,成年人的形状就会发生很大变化。
参考文献
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