ALOMETRI: PENGERTIAN, PERSAMAAN DAN CONTOH - BIOLOGI - 2024

The alometría , juga disebut pertumbuhan alometrik, mengacu pada tingkat pertumbuhan diferensial di beberapa bagian atau ukuran organisme selama proses yang terlibat dalam ontogeni tersebut. Demikian juga, dapat dipahami dalam konteks filogenetik, intra dan interspesifik.

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

Sumber: pixabay.com

Fundamental pertumbuhan

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

Mari kita bayangkan kita memiliki kubus dengan tepi L. Dengan demikian, permukaan gambar akan menjadi 6L ² , sedangkan volumenya adalah L ³ . Jika kita memiliki kubus yang tepinya dua kali lipat dari kasus sebelumnya, (dalam notasi itu akan menjadi 2 L) luasnya akan bertambah dengan faktor 4, dan volume dengan faktor 8.

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

Fenomena ini memungkinkan kita untuk mengamati bahwa ketika kita memperbesar ukuran suatu benda - apakah itu hidup atau tidak - propertinya dimodifikasi, karena permukaannya akan bervariasi dengan cara yang berbeda dari volumenya.

Hubungan antara permukaan dan volume dinyatakan dalam prinsip kemiripan: “bangun-bangun geometris yang serupa, permukaan sebanding dengan kuadrat dimensi linier, dan volume sebanding dengan kubusnya”.

Definisi alometri

Kata "allometry" dikemukakan oleh Huxley pada tahun 1936. Sejak saat itu serangkaian definisi telah dikembangkan, didekati dari sudut pandang yang berbeda. Istilah griella allos berasal dari akar yang artinya lain, dan metron yang 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 istilah ontogeni - ketika pertumbuhan relatif terjadi pada tingkat individu. Demikian pula, ketika pertumbuhan diferensial terjadi di beberapa garis keturunan, alometri didefinisikan dari perspektif filogenetik.

Demikian pula, fenomena tersebut dapat terjadi dalam populasi (pada tingkat intraspesifik) atau antar spesies terkait (pada tingkat interspesifik).

Persamaan

Beberapa persamaan telah diajukan untuk mengevaluasi pertumbuhan alometrik dari berbagai struktur benda.

Persamaan paling populer dalam literatur untuk mengekspresikan alometri adalah:

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

Faktanya, dalam kebanyakan penelitian, x adalah ukuran yang terkait dengan ukuran tubuh, seperti berat. Dengan demikian, ini berusaha untuk menunjukkan bahwa struktur atau ukuran yang dimaksud mengalami perubahan yang tidak proporsional dengan ukuran total organisme.

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

Jika sama dengan 1, pertumbuhannya adalah isometrik. Ini berarti bahwa baik struktur atau dimensi yang dievaluasi dalam persamaan tumbuh dengan kecepatan yang sama.

Dalam hal nilai yang diberikan pada variabel y memiliki pertumbuhan yang lebih besar dari pada x maka koefisien alometrik lebih besar dari 1, dan dikatakan terdapat alometri positif.

Sebaliknya, jika hubungan yang disebutkan di atas adalah kebalikannya, alometrinya negatif dan nilai a mengambil nilai kurang dari 1.

Representasi grafis

Jika kita mengambil persamaan sebelumnya ke representasi pada bidang, kita akan mendapatkan hubungan lengkung antar variabel. Jika kita ingin mendapatkan grafik dengan tren linier, kita harus menerapkan logaritma ke kedua salam persamaan.

Dengan perlakuan matematis tersebut, kita akan mendapatkan garis dengan persamaan berikut: log y = log b + a log x.

Interpretasi persamaan

Misalkan kita mengevaluasi bentuk leluhur. Variabel x merepresentasikan ukuran tubuh organisme, sedangkan variabel y merepresentasikan ukuran atau tinggi suatu karakteristik yang ingin kita evaluasi, yang perkembangannya dimulai pada usia a dan berhenti tumbuh pada usia b.

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

Contoh

Cakar kepiting biola

Alometri adalah fenomena yang tersebar luas di alam. Contoh klasik alometri positif adalah kepiting biola. Ini adalah kelompok krustasea dekapoda yang termasuk dalam genus Uca, spesies paling populer adalah Uca pugnax.

Pada jantan muda, cakar setara dengan 2% dari tubuh hewan. Saat individu tumbuh, jangka sorong tumbuh tidak proporsional, dalam kaitannya dengan ukuran keseluruhan. Akhirnya, penjepit bisa mencapai 70% dari berat badan.

Sayap kelelawar

Peristiwa alometri positif yang sama terjadi pada falang kelelawar. Tungkai depan vertebrata terbang ini homolog dengan tungkai atas kita. Jadi, pada kelelawar, panjang falang tidak proporsional.

Untuk mencapai struktur kategori ini, laju pertumbuhan falang harus meningkat dalam evolusi evolusioner kelelawar.

Anggota badan dan kepala pada manusia

Dalam diri kita manusia, ada juga alometri. Mari kita pikirkan tentang bayi yang baru lahir dan bagaimana bagian-bagian tubuh akan bervariasi dalam hal pertumbuhan. Tungkai lebih panjang selama perkembangan daripada struktur lain, seperti kepala dan batang tubuh.

Seperti yang kita lihat di semua contoh, pertumbuhan alometrik secara signifikan mengubah proporsi benda selama perkembangan. Ketika tarif ini diubah, bentuk dewasanya berubah secara substansial.

Referensi

1. Alberch, P., Gould, SJ, Oster, GF, & Wake, DB (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, NS (1994). Undangan ke biologi. Macmillan.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Prinsip-prinsip zoologi yang terintegrasi. McGraw - Hill.
5. Kardong, KV (2006). Vertebrata: anatomi komparatif, fungsi, evolusi. McGraw-Hill.
6. McKinney, ML, & McNamara, KJ (2013). Heterochrony: evolusi ontogeni. Springer Science & Business Media.