النموذج الرياضي لنمو الحيوان

النموذج الرياضي لنمو الحيوان
نموذج رياضي لنمو الحيوان - صرصور جراد البحر الصغير Nauphoeta cinerea. عندما يفقس صرصور الكركند ، يزن حوالي 5 ملغ. عندما يصل إلى سن الرشد ، يزداد وزنه 100 مرة ليصل إلى 0,5 جرام. الإذن: جامعة موناش

بناءً على عمل جامعة موناش ، أجريت الدراسة لتحديد نموذج نمو الحيوان رياضياً. بعد دراسات النمذجة ، استنتج أن علم الأحياء ، وليس الفيزياء ، هو الذي يحدد الحياة.

لقد ناقش باحثون من جامعة موناش وجهة النظر الشائعة القائلة بأن القيود الفيزيائية تفسر الأنماط البيولوجية.

تم تقديم النموذج الرياضي لنمو الحيوانات ، الذي يوضح كيف يركز الباحثون طاقتهم على النمو والتكاثر مع تقدم الحيوانات في العمر والنمو ، في دراسة نُشرت للتو في مجلة Science.

وقال البروفيسور كريج وايت ، الباحث الرئيسي في الدراسة ، من كلية العلوم البيولوجية بجامعة موناش ومركز البيولوجيا الهندسية: "لقد أظهر التطور أنه بارع للغاية في إيجاد الثغرات".

"لا تستطيع الكائنات الحية كسر قوانين الفيزياء ، لكن التطور أظهر أنها بارعة بشكل غير عادي في إيجاد الفجوات."

الارتباط غير المتكافئ (القياس) بين استقلاب الطاقة والحجم هو لغز في علم الأحياء.

قال البروفيسور وايت: "نحن في المكان الخطأ عندما يتعلق الأمر بإيجاد حلول لسبب حدوث هذا النمط الشائع. إن اكتشاف إمكانية وصف التمثيل الغذائي للحيوان دون اللجوء إلى الحدود المادية يشير إلى أننا نبحث في المكان الخطأ. "

وأضاف: "نعتقد أن للتطور نطاقًا أوسع من البدائل مما كان يتصور سابقًا ، وأن القيود المادية لا تدفع علم الأحياء الذي نلاحظه بقدر ما افترضنا سابقًا".
أثناء النمو أو التطور ، عادة ما تتبع الزيادة في الحجم زيادة غير متناسبة في احتياجات الطاقة.

في مقارنات الجرام بالجرام ، تستهلك الكائنات الأكبر حجمًا طعامًا أقل وتستهلك طاقة أقل.

على سبيل المثال ، قد تحتاج الثدييات الصغيرة مثل الزبابة إلى أكل ما يصل إلى ثلاثة أضعاف وزن جسمها كل يوم ، بينما تأكل حيتان البالين ، أكبر الثدييات ، الكريل فقط بين 5 و 30 في المائة من وزن جسمها كل يوم.

ما هو الكريل؟

Euphausiidae هي عائلة من الحيوانات تنتمي إلى رتبة Caprelloidea. أصل كلمة krill ، التي تُرجمت إلى التركية من الفرنسية أو الإنجليزية ، هي كلمة نرويجية.

على الرغم من صغر حجمها (1-2 سم) ، إلا أنها تصل إلى أحجام كبيرة (500.000.000 طن) في القطعان. إنهم يعيشون بشكل عام في المياه الباردة وغذاءهم الرئيسي هو العوالق النباتية التي تشكل الدياتومات. الكريل هو الغذاء الرئيسي للعديد من أنواع الحيتان. كما تتغذى الطيور البحرية مثل طيور البطريق وطيور القطرس على الكريل.

وفقًا للبروفيسور وايت ، "يتحدى تحليلنا الفكرة الشائعة القائلة بأن الأنماط البيولوجية مثل القياس التفاضلي تنشأ من الحدود المادية."

لقد طورنا نموذجًا رياضيًا لنمو الحيوانات يُظهر أن التكاثر مدى الحياة يتم تعظيمه عندما ينمو التمثيل الغذائي بشكل غير متناسب مع الحجم. "مع تقدم الحيوانات في العمر والنمو ، فإنها تغير تخصيص طاقتها من النمو إلى التكاثر."

"نموذجنا لا يحتوي على قيود مادية أو هندسية ، على عكس العديد من النماذج الأخرى التي تم اقتراحها لشرح هذا النموذج منذ أوائل القرن التاسع عشر. بعبارة أخرى ، على عكس المعتقدات التقليدية بأن الحيوانات تفعل ذلك لأنها تحتاج إلى التمثيل الغذائي ، فنحن نعلم الآن أنها تفعل ذلك لأنها من أجل الأفضل ".

وفقًا للبروفيسور وايت ، أظهرت الدراسة أن القياس التفاضلي لا يجب أن يكون بسبب قيود هندسية أو فيزيائية. بدلاً من ذلك ، يتم دعم القياس التفاضلي عن طريق الانتقاء الطبيعي بدلاً من الفيزياء.

 

المصدر: phys.org

Günceleme: 21/08/2022 23:38

إعلانات مماثلة

كن أول من يعلق

Yorumunuz