Informe 4 oficial Crecimiento Alometrico PDF

Preview

Summary

Preguntas de los informes cortos de los experimentos de Biologia de Desarrollo. Con el prof. Mario Ortiz....

Description

Universidad de Puerto Rico en Humacao Facultad de Ciencias Naturales Departamento de Biología

Informe: Crecimiento Alométrico de Tabebuia heterophylla

Adriana Guzmán Domínguez 842-14-3692 BIOL3030-005 / J 6:00 – 8:50pm / NL300 Prof. Mario G. Ortiz Martínez

4 de octubre de 2018 Índice:

Resumen (Abstracto) Introducción Metodología Resultados Discusión Referencias

Crecimiento Alométrico en Tabebuia heterophylla Guzmán Domínguez, A. Universidad de Puerto Rico en Humacao Resumen El proceso de crecimiento de un organismo puede ser medido de múltiples formas, entre ellas esta tipo de crecimiento isométrico y Alométrico. En nuestro experimento medimos el tipo de crecimiento del roble blanco. El mismo se midió utilizando los métodos de Huxley y el método de regresión lineal para obtener la razón de crecimiento del mismo. Nuestro árbol mostró crecimiento Alométrico negativo. La implicación de esto es que el ancho de las hojas crece más rápido que el largo. El objetivo de nuestro experimento fue cumplido con éxito. Introducción En el proceso de desarrollo de los organismos se presencia un proceso conocido como crecimiento. El mismo nunca es considerado una etapa del desarrollo porque se puede medir de muchas formas diferentes. El crecimiento se define como un aumento absoluto de un factor a través del tiempo (Pommerening and Muszta, 2016). El crecimiento se puede observar de muchas formas diferentes, tales como el crecimiento en estatura de los seres humanos al pasar de niños a adolescentes, el tamaño de la cola en mapache mientras aumenta en edad y el aumento en grosor del tallo (o tronco de un árbol). Otras formas que podemos observar el crecimiento son en la cantidad de células que tiene un tejido u organismo o en el tamaño de una célula en específico. Ya que el crecimiento no es una etapa, se han presentado distintas formas de medirlo. Existen dos tipos de crecimientos cuantificables, isométrico y Alométrico. El crecimiento isométrico se define como que todas las partes de un organismo crecen equitativamente, manteniendo sus proporciones y no habrá gran diferencia del joven al

adulto. Mientras que el crecimiento Alométrico se define porque diferentes partes de cuerpo crecen a diferentes velocidades, se observan diferencias entre el joven y el adulto. Podemos observar crecimiento isométrico en organismos como las esponjas, muestran crecimiento proporcional en conjunto de todos los sistemas del cuerpo. El crecimiento Alométrico, el cual es muy común en plantas lo observamos en seres humanos, tenemos órganos que se desarrollan a temprana edad, y partes del cuerpo también como la cabeza y el resto del cuerpo se empareja a un tamaño proporcional en otra etapa de crecimiento o desarrollo. Para este experimento, nuestro objetivo era medir el tipo de crecimiento de una especie de planta, y utilizamos el árbol comúnmente conocido como roble blanco, Tabebuia heterophylla. Tabebuia heterophylla es una planta angiosperma, que presente flores y frutos. Crece en cualquier tipo de suelo y se adapta a los suelos pobres o degradados si hay humedad disponible. Es considerado un árbol maderero (Weaver, 1990).

Metodología En este experimento se buscaba medir el tipo de crecimiento de un árbol de Tabebuia heterophylla localizado en el anexo de biología de UPR Humacao. Como primer paso, debimos seleccionar 40 hojas, dividiéndolas en 4 etapas de 10 de diferentes tamaños y que cada etapa tuviese similitud entre sus mismas hojas. El segundo paso fue medir el ancho y largo de cada hoja en cada etapa y calcular un promedio de largo y ancho por cada etapa. Para poder determinar su tipo de crecimiento el mismo se hace por medio de gráficas y fórmulas matemáticas. De las primeras ecuaciones para calcular una razón de crecimiento, se utiliza el método Huxley, que surgió para el 1932, pero una forma diferenciada y modificada, ya que se ha tomado el logaritmo a toda la ecuación y expresada con la pendiente de la recta aislada para simplificar el cálculo. (Ver Ecuación 1). log 10 Y −log 10 B

Ecuacion log 10 x 1. Formula de crecimiento Alométrico. K=

Buscamos obtener la pendiente de la recta que forma dada esta ecuación, si la pendiente (K) es igual 1, el tipo de crecimiento del organismo es isométrico, mientras que si es mayor o menor que 1, esto implica que el

crecimiento es Alométrico y el mismo puede ser Alométrico positivo o Alométrico negativo. En el crecimiento Alométrico positivo el parámetro medido en el eje de Y crece más rápido que el parámetro del eje de X y es el inverso en el crecimiento Alométrico negativo. Para confirmar el resultado, existen formas más prácticas para obtener el resultado. Entrando los datos en Excel (o manualmente) se puede trazar una gráfica con los promedios de ancho y largo de cada etapa siendo una coordenada y con el cálculo de regresión lineal puedes obtener la razón de crecimiento. La recta que mejor cruce los puntos indicara el intercepto de la gráfica en Y y este valor te permitirá utilizar la Ecuación 2. La misma considera tus valores dentro de la gráfica, y es un método conocido para calcular la pendiente. log 10 Y 2−log 10 Y 1 Ecuacion 2. log 10 X 2− log 10 X 1 Formula práctica para crecimiento alometrico. K=

Como proceso final tenemos el comparar las razones de crecimiento (K) practicas versus teóricas y observar sus diferencias y deducir el tipo de crecimiento del organismo observado.

Resultados Etapa #1 Hoja 1 Hoja 2 Hoja 3 Hoja 4 Hoja 5 Hoja 6 Hoja 7 Hoja 8 Hoja 9 Hoja 10 Promedio

Largo (mm) 14 14 22 18.5 26 17 20 19 17 15 18.25

Ancho (mm) 5 4.5 7 7 7.5 5 7 8.5 6 5 6.25

Etapa #2 Hoja 1 Hoja 2 Hoja 3 Hoja 4 Hoja 5 Hoja 6 Hoja 7 Hoja 8 Hoja 9 Hoja 10 Promedio

Largo (mm) 61 53 56 59 53 45 47 57 53 56 54.60

Ancho (mm) 26 22 22 21 23 22 22 25 22 20 22.50

Largo Ancho Largo Ancho Etapa #4 (mm) (mm) (mm) (mm) Hoja 1 119 33.5 Hoja 1 66 26 Hoja 2 116 33 Hoja 2 79 25 Hoja 3 115 35 Hoja 3 61 19 Hoja 4 98 32 Hoja 4 79 28 Hoja 5 92 31 Hoja 5 69 26 Hoja 6 100 34 Hoja 6 66 25 Hoja 7 107 32.5 Hoja 7 65 25 Hoja 8 97 30 Hoja 8 71 21 Hoja 9 104 35.00 Hoja 9 65 26 Hoja 10 107 34 Hoja 10 79 25 Promedio 105.50 33.00 Promedio 70.00 24.60 Tablas 1 – 4: Tamaños de largo y ancho por etapas de las hojas de Tabebuia heterophylla. log 10 X log 10 Y Etapa [X] Promedio [Y] Promedio Ancho (mm) Largo (mm) 1 18.25 6.25 1.2613 0.7959 2 54.60 22.50 1.7372 1.3522 3 70.00 24.60 1.8451 1.3909 4 105.50 33.00 2.0233 1.5185 Tabla 5: Promedios y cálculos de logaritmos de las etapas. Etapa #3

Valores para K gráfica: Coordenada #1: Coordenada #2: K (practica): Intercepto en Y = Ecuación de recta manual:

(1.26, 0.80) (2.02, 1.52) 0.9483 -0.7 y= 0.9483x + (-0.7)

Tabla 6: Valores para calcular K práctica. Etapa K (teórica) 1 1.1860 2 1.1810 3 1.1330 4 1.0960 Promedio 1.19825 Tabla 6: Razones de crecimiento (k) calculadas por formula teórica.

Crecimiento de Tabebuia heterophylla 1.6 1.4

f(x) = 0.97 x − 0.4

Largo (Log Y)

1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

1.9

2

2.1

Ancho (Log X)

Grafica 1: Método grafico para obtener la razón de crecimiento en el organismo. Adjunto ecuación de la recta que provee el intercepto y la pendiente. Resultados calculados por Excel: Intercepto (b): -.04038 Pendiente (K): 0.9717 Discusión Como objetivo de este trabajo, se tenía evaluar el crecimiento de una planta. La planta evaluada por este experimento fue Tabebuia heterophylla, mejor conocida como roble blanco. Para obtener el tipo de crecimiento, debemos interpretar los datos. La K, que fue el dato más calculado, en todos lados que se presente indica la razón de crecimiento Alométrico del organismo. La B, es el intercepto en Y de la recta calculada, la misma indica las relaciones iniciales que tenían los parámetros medidos en

los ejes, siendo en este caso el largo y ancho de las hojas de árbol. Podemos observar que la razón de crecimiento del árbol tiene un valor de 0.9717. Esto nos indica crecimiento Alométrico y negativo, implicando que el largo de las hojas del árbol crece mucho más lento que el ancho. Los métodos para medir el crecimiento Alométrico varían dado al error humano. La interpretación de la mejor línea trazada va a variar de una persona a otra, y por esto puede haber grandes variaciones. Error humano por mi parte, estuvo

presente en los cálculos, que pudieron la variabilidad. La razón de crecimiento que ocurre puede hacer efecto en varios factores como a morfogénesis. La razón de crecimiento de las hojas de este árbol nos define la forma del árbol y sus hojas pueden tener mayor área

superficial dado a su ancho dominante y por ende tener mayor capacidad de fotosíntesis, que implica buena producción y uso de energía, y a su vez puede indicar crecimiento alto, características conocidas del roble.

Conclusiones: Basado en la regresión lineal llevada a cabo con el programa de Excel, las hojas de Tabebuia heterophylla presentan crecimiento Alométrico negativo. Referencias:    

Gilbert, S. Developmental Biology (11th ed.) Pommerening and Muszta (2016), recovered by Ortiz-Martinez G. (2018). Presentation of Allometric Growth. UPRH. Fernández Del Viso, D. S. (2018). Identificación del árbol utilizado. UPRH. Weaver, P.L. (1990). Tabebuia heterophylla (DC.) Britton. Silvics of North America: 2. Hardwoods. Agric. Handb. 654. Washington, DC: U.S. Department of Agriculture, Forest Service: 778-783....