Alometria: definição, equações e exemplos - Ciência - 2023

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Alometria: definição, equações e exemplos - Ciência
Alometria: definição, equações e exemplos - Ciência

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o alometria, também chamado de crescimento alométrico, refere-se à taxa diferencial de crescimento em várias partes ou dimensões dos organismos durante os processos envolvidos na ontogenia. Da mesma forma, pode ser compreendido em contextos filogenéticos, intra e interespecíficos.

Essas mudanças no crescimento diferencial das estruturas são consideradas heterocronias locais e têm papel fundamental na evolução. O fenômeno está amplamente distribuído na natureza, tanto em animais quanto em plantas.

Fundamentos de crescimento

Antes de estabelecer as definições e implicações do crescimento alométrico, é necessário lembrar os conceitos-chave da geometria de objetos tridimensionais.

Vamos imaginar que temos um cubo de arestas EU. Assim, a superfície da figura será 6L2, enquanto o volume será eu3. Se tivermos um cubo onde as arestas são duas vezes as do caso anterior, (em notação seria 2eu), a área aumentará por um fator de 4 e o volume por um fator de 8.


Se repetirmos esta abordagem lógica com uma esfera, obteremos as mesmas relações. Podemos concluir que o volume cresce duas vezes mais que a área. Desta forma, se tivermos que o comprimento aumenta 10 vezes, o volume terá aumentado 10 vezes mais que a superfície.

Esse fenômeno permite observar que quando aumentamos o tamanho de um objeto - vivo ou não - suas propriedades são modificadas, pois a superfície varia de forma diferente do volume.

A relação entre superfície e volume é afirmada no princípio da similaridade: "figuras geométricas semelhantes, a superfície é proporcional ao quadrado da dimensão linear, e o volume é proporcional ao cubo dela."

Definições de alometria

A palavra "alometria" foi proposta por Huxley em 1936. Desde então, uma série de definições foram desenvolvidas, focadas em diferentes pontos de vista. O termo vem de raízes griella allos que eles significam outro, e metron o que significa medida.


O famoso biólogo e paleontólogo Stephen Jay Gould definiu a alometria como "o estudo de mudanças em proporções correlacionadas com variações de tamanho".

A alometria pode ser entendida em termos de ontogenia - quando o crescimento relativo ocorre no nível do indivíduo. Da mesma forma, quando o crescimento diferencial ocorre em várias linhagens, a alometria é definida a partir de uma perspectiva filogenética.

Da mesma forma, o fenômeno pode ocorrer em populações (no nível intraespecífico) ou entre espécies relacionadas (no nível interespecífico).

Equações

Diversas equações têm sido propostas para avaliar o crescimento alométrico das diferentes estruturas do corpo.

A equação mais popular na literatura para expressar alometrias é:

y = bxpara

Na expressão, x Y e e são duas medidas do corpo, por exemplo, peso e altura ou o comprimento de um membro e o comprimento do corpo.


Na verdade, na maioria dos estudos, x é uma medida relacionada ao tamanho do corpo, como o peso. Assim, busca-se mostrar que a estrutura ou medida em questão apresenta alterações desproporcionais ao tamanho total do organismo.

A variável para É conhecido na literatura como coeficiente alométrico e descreve as taxas de crescimento relativo. Este parâmetro pode assumir valores diferentes.

Se for igual a 1, o crescimento é isométrico. Isso significa que ambas as estruturas ou dimensões avaliadas na equação crescem na mesma taxa.

Caso o valor atribuído à variável Y tem um crescimento maior que o de x, o coeficiente alométrico é maior que 1, e diz-se que há alometria positiva.

Em contraste, quando a relação acima é oposta, a alometria é negativa e o valor de para assume valores menores que 1.

Representação gráfica

Se levarmos a equação anterior a uma representação no plano, obteremos uma relação curvilínea entre as variáveis. Se quisermos obter um gráfico com tendência linear, devemos aplicar um logaritmo em ambas as saudações da equação.

Com o tratamento matemático mencionado, obteremos uma reta com a seguinte equação: log y = registro b + a registro x.

Interpretação da equação

Suponha que estejamos avaliando uma forma ancestral. A variável x representa o tamanho corporal do organismo, enquanto a variável Y representa o tamanho ou altura de alguma característica que queremos avaliar, cujo desenvolvimento começa na idade para e pare de crescer em b.

Os processos relacionados às heterocronias, tanto a pedomorfose quanto a peramorfose, resultam de mudanças evolutivas em qualquer um dos dois parâmetros mencionados, seja na taxa de desenvolvimento ou na duração do desenvolvimento devido a mudanças nos parâmetros definidos como para ou b.

Exemplos

A garra do caranguejo violinista

A alometria é um fenômeno amplamente distribuído na natureza. O exemplo clássico de alometria positiva é o caranguejo violinista. Estes são um grupo de crustáceos decápodes pertencentes ao gênero Uca, sendo a espécie mais popular Uca pugnax.

Nos machos jovens, as garras correspondem a 2% do corpo do animal. À medida que o indivíduo cresce, o caliper cresce desproporcionalmente em relação ao tamanho total. Eventualmente, a pinça pode atingir até 70% do peso corporal.

As asas de morcegos

O mesmo evento de alometria positiva ocorre nas falanges de morcegos. Os membros anteriores desses vertebrados voadores são homólogos aos nossos membros superiores. Assim, em morcegos, as falanges são desproporcionalmente longas.

Para se chegar a uma estrutura dessa categoria, a taxa de crescimento das falanges teve que aumentar na evolução evolutiva dos morcegos.

Membros e cabeça em humanos

Em nós, humanos, também existem alometrias. Vamos pensar em um bebê recém-nascido e como as partes do corpo variam em termos de crescimento. Os membros se alongam mais durante o desenvolvimento do que outras estruturas, como a cabeça e o tronco.

Como vemos em todos os exemplos, o crescimento alométrico altera significativamente as proporções dos corpos durante o desenvolvimento. Quando essas taxas são modificadas, a forma do adulto muda substancialmente.

Referências

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