El modelo matemático del crecimiento animal muestra que la vida está definida por la biología
La teoría metabólica postula que las restricciones físicas sobre la absorción y asignación de energía impulsan los procesos biológicos. Esta teoría predice amplios patrones ecológicos, como la relación de escala alométrica observada entre la tasa metabólica de los animales y el tamaño corporal.
Universidad Monash Los científicos han desafiado la sabiduría convencional de que las restricciones físicas explican los patrones biológicos. Crearon un nuevo modelo matemático de crecimiento animal que describe cómo los animales dedican energía al crecimiento y la reproducción a medida que envejecen y crecen.
El autor principal del estudio, el profesor Craig White de la Universidad de Monash. La Facultad de Ciencias Biológicas y el Centro de Biología Geométrica dijeron: «A pesar del hecho de que los organismos vivos no pueden romper las leyes de la física, la evolución ha demostrado ser extraordinariamente hábil para encontrar fallas».
«Un problema sin explicación en biología se refiere a la relación no proporcional (alométrica) entre la energía metabolismo y tamaño
«Descubrir que el metabolismo de un animal se puede explicar sin invocar restricciones físicas significa que hemos estado buscando respuestas en los lugares equivocados sobre por qué ocurre este patrón generalizado».
«Creemos que las restricciones físicas no impulsan la biología tanto como observamos como se suponía anteriormente, y que la evolución tiene una gama de opciones más amplia de lo que se pensaba».
Durante el crecimiento o la evolución, un aumento de tamaño suele ir seguido de un aumento menos que proporcional de los requisitos de energía, de modo que las criaturas más gigantes consumen menos comida y gastan menos energía que las más pequeñas.
Por ejemplo, los pequeños mamíferos como las musarañas pueden necesitar consumir hasta tres veces su peso en la comida todos los días, mientras que la mayoría de las ballenas barbadas gigantes comen solo del 5 al 30% de su peso corporal en krill todos los días.
profesor blanco ha dicho, «Nuestro estudio va en contra de la sabiduría convencional de que los patrones biológicos, como la escala alométrica, ocurren debido a limitaciones físicas».
«Hemos diseñado un modelo matemático de crecimiento animal que describe cómo los animales cambian su asignación de energía del crecimiento a la reproducción a medida que crecen en edad y tamaño, y muestra que la reproducción de por vida se maximiza cuando el metabolismo cambia de manera desproporcionada con el tamaño».
“Muchos modelos presentados desde principios del siglo XIX han utilizado restricciones físicas o geométricas para explicar este patrón, pero no el nuestro. En pocas palabras, las teorías clásicas sostenían que los animales tienen el metabolismo que tienen porque tienen que hacerlo; encontramos que tienen el metabolismo que tienen porque es el mejor.
“El estudio demostró que el escalado alométrico no tiene que resultar de limitaciones físicas o geométricas. En cambio, la selección natural, no la física, favorece la escala alométrica.
Referencia de la revista:
- Craig R. White et al., Metabolic scaling es el producto de la optimización del historial de vida, La ciencia (2022). YO: 10.1126/ciencia.abm7649
