alometríaもアロメトリー成長と呼ばれるが、個体発生に関与するプロセスの間にいくつかの部分または生物の大きさに差成長率を指します。同様に、それは系統発生、種内および種間関係で理解することができます。
構造の異なる成長におけるこれらの変化は、局所異時性と見なされ、進化において基本的な役割を果たします。この現象は、動物と植物の両方で自然界に広く分布しています。
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成長の基礎
相対成長の定義と意味を確立する前に、3次元オブジェクトのジオメトリの主要な概念を覚えておく必要があります。
エッジがLの立方体があるとしましょう。したがって、図の表面は6L 2、体積はL 3になります。エッジが前のケースの2倍の立方体がある場合(表記では2 L)、面積は4倍に増加し、体積は8倍に増加します。
この論理的なアプローチを球で繰り返すと、同じ関係が得られます。体積は面積の2倍に増加していると結論付けることができます。このように、長さが10倍になると、ボリュームは表面の10倍になります。
この現象により、オブジェクトのサイズを大きくすると、オブジェクトが生きているかどうかに関係なく、表面とボリュームが異なる方法で変化するため、そのプロパティが変更されることがわかります。
サーフェスとボリュームの関係は、類似性の原則で説明されています。「類似した幾何学的図形、サーフェスは直線寸法の2乗に比例し、ボリュームはその3乗に比例します」。
アロメトリーの定義
「アロメトリー」という言葉は1936年にハクスリーによって提案されました。それ以来、一連の定義が開発され、さまざまな視点からアプローチされました。この用語は、別の意味の語根griella allosと、メジャーの意味のMetronに由来しています。
有名な生物学者で古生物学者のスティーブンジェイグールドは、アロメトリーを「サイズの変動と相関する比率の変化の研究」と定義しました。
アロメトリーは個体発生の観点から理解できます-相対的な成長が個人のレベルで発生するとき。同様に、いくつかの系統で異なる成長が見られる場合、アロメトリーは系統学的な観点から定義されます。
同様に、この現象は個体群(種内レベル)または関連種間(種間レベル)で発生する可能性があります。
方程式
身体のさまざまな構造の相対成長を評価するために、いくつかの方程式が提案されています。
文献でアロメトリーを表す最も一般的な方程式は次のとおりです。
この式では、xとyは体の2つの測定値です。たとえば、体重と身長、または四肢の長さと体の長さです。
実際、ほとんどの研究では、xは体重などの体のサイズに関連する尺度です。したがって、問題の構造または測定値に、生物の合計サイズに不釣り合いな変化があることを示すことを目的としています。
変数aは、相対成長係数として文献で知られており、相対成長率を表します。このパラメーターは異なる値を取ることができます。
1に等しい場合、成長は等尺性です。これは、方程式で評価された構造または寸法の両方が同じ速度で成長することを意味します。
変数yに割り当てられた値がxよりも大きい場合、相対成長係数は1より大きく、正の相対成長があると言われます。
対照的に、上記の関係が逆の場合、アロメトリーは負であり、aの値は1未満の値を取ります。
グラフィック表現
前の方程式を平面での表現にすると、変数間の曲線関係が得られます。線形トレンドのグラフを取得する場合は、方程式の両方の挨拶に対数を適用する必要があります。
前述の数学的処理により、次の方程式の行が得られます:log y = log b + a log x。
方程式の解釈
先祖形を評価しているとしましょう。変数xは生物の体のサイズを表し、変数yは評価したい特性のサイズまたは高さを表します。その発達は年齢aで始まり、年齢bで成長を停止します。
異形性に関連するプロセスは、pedomorphosisとperamorphosisの両方であり、aまたはbとして定義されたパラメーターの変化による発生率または発生期間のいずれかで、言及された2つのパラメーターのいずれかにおける進化的変化から生じます。
例
シオマネキの爪
アロメトリーは、自然界に広く分布する現象です。ポジティブアロメトリーの典型的な例はシオマネキです。これらはUca属に属する十脚甲殻類のグループで、最も人気のある種はUca pugnaxです。
若い男性では、爪は動物の体の2%に相当します。個人が成長するにつれて、キャリパーは全体のサイズに対して不釣り合いに成長します。最終的に、クランプは体重の最大70%に達することがあります。
コウモリの羽
同じポジティブアロメトリーイベントがコウモリの指骨にも発生します。これらの飛ぶ脊椎動物の前肢は、私たちの上肢と相同です。したがって、コウモリでは、指骨は不釣り合いに長いです。
このカテゴリーの構造を達成するために、コウモリの進化的進化において指節の成長率を増加させなければなりませんでした。
人間の手足と頭
私たち人間にもアロメトリーがあります。生まれたばかりの赤ちゃんと、体のどの部分が成長の点でどのように変化するかを考えてみましょう。手足は、頭や胴体などの他の構造物よりも発達中に長くなります。
すべての例でわかるように、アロメトリック成長は、発達中の体の比率を大幅に変更します。これらのレートが変更されると、大人の形が大幅に変化します。
参考文献
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