Alometría: Relación entre Tamaño y Características Ecológicas

Muchas características de los seres vivos están relacionadas con su tamaño y varían en función de este. Por ejemplo, la tasa respiratoria: organismos más grandes normalmente tienen mayores tasas respiratorias; o la velocidad de vuelo de los pájaros. El número de individuos por superficie (la densidad de población) también varía en función del tamaño de los organismos (poblaciones cuyos individuos son más pequeños suelen ser más densas). Estos patrones de variación con el tamaño reflejan una serie de limitaciones estructurales o funcionales.

Normalmente, esa relación de proporcionalidad tiene una expresión matemática:

Y = a · W^b

Donde:

• Y = Característica ecológica dependiente del tamaño
• W = Medida del tamaño corporal

Forma de estas ecuaciones potenciales (gráfica)

• b = 1 → Y = a · W → recta que pasa por el origen. Isometría. La 'a' es un factor de escala. Si el peso es igual a 1, entonces Y = a, es decir, 'a' es el valor de la variable dependiente para un organismo estándar de peso 1. La 'b' indica cómo crece la proporcionalidad entre la variable dependiente y la variable independiente a medida que aumenta el peso.
• b > 1 → curva
• b = 0 → recta paralela al eje de las X → Y = a
• b < 0 → recta hacia abajo, relación negativa
• b > 0 → recta hacia arriba, relación positiva

Se pueden construir ecuaciones alométricas interespecíficas cuando cada punto (cada observación) corresponde con una especie. También podemos tener ecuaciones intraespecíficas (todos los puntos son individuos de la misma especie).

Ejemplos de ecuaciones alométricas

• Ecuación alométrica para la tasa respiratoria. Tenemos una línea para los homeotermos, otra para los poiquilotermos y otra para los unicelulares. Son 3 líneas paralelas con diferentes alturas. Esa diferencia de altura se debe a la temperatura. La tasa respiratoria depende del peso de acuerdo con una ecuación alométrica potencial que tiene una pendiente de ¾. Este es un patrón general en la naturaleza y se conoce como regla de Kleiber o regla de 3/4. Lo que ocurre aquí es lo siguiente: al principio, cuando se empezó a determinar esta ecuación alométrica, las regresiones no eran muy buenas, las estimaciones no eran muy buenas. Esto se explicaba por una limitación de superficie. Básicamente la idea era la siguiente: los teóricos empezaron a pensar que la respiración era un proceso que depende de intercambios de gases, fluidos… los cuales se producen a través de superficies, de modo que la tasa respiratoria ha de ser proporcional a la superficie de intercambio. Esto es la ley de superficie/volumen, que nos da la alometría de un proceso que depende estrictamente de la superficie. Esa hipótesis de ley S/V se fue abandonando porque no funciona del todo, porque ese razonamiento se basa en superficies que son esencialmente simples, planas, pero los sistemas de paso de metabolitos no tienen esta forma. De hecho, los sistemas respiratorios normalmente tienen estructuras en las que hay un motivo que se repite a diferentes escalas, y sobre todo tienen una característica muy importante: los pulmones son una superficie de intercambio que tienden a llenar un volumen.