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Enregistrement W4290189449 · doi:10.1093/icb/icac136

White Paper: An Integrated Perspective on the Causes of Hypometric Metabolic Scaling in Animals

2022· article· en· W4290189449 sur OpenAlexaff
Jon F. Harrison, Andrew A. Biewener, Joanna R. Bernhardt, Joseph R. Burger, James H. Brown, Zach N Coto, Meghan Duell, Michael Lynch, Emma R. Moffett, Tommy Norin, Amanda K. Pettersen, Felisa A. Smith, Ummat Somjee, James F. A. Traniello, Terrie M. Williams

Notice bibliographique

RevueIntegrative and Comparative Biology · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineEnvironmental Science
ThématiquePhysiological and biochemical adaptations
Établissements canadiensWestern UniversityUniversity of British Columbia
Organismes subventionnairesDivision of Integrative Organismal SystemsNational Institute of General Medical SciencesVillum FondenNational Science Foundation
Mots-clésBiologyEcologyBiophysicsEvolutionary biology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Larger animals studied during ontogeny, across populations, or across species, usually have lower mass-specific metabolic rates than smaller animals (hypometric scaling). This pattern is usually observed regardless of physiological state (e.g. basal, resting, field, maximally-active). The scaling of metabolism is usually highly correlated with the scaling of many life history traits, behaviors, physiological variables, and cellular/molecular properties, making determination of the causation of this pattern challenging. For across-species comparisons of resting and locomoting animals (but less so for across populations or during ontogeny), the mechanisms at the physiological and cellular level are becoming clear. Lower mass-specific metabolic rates of larger species at rest are due to a) lower contents of expensive tissues (brains, liver, kidneys), and b) slower ion leak across membranes at least partially due to membrane composition, with lower ion pump ATPase activities. Lower mass-specific costs of larger species during locomotion are due to lower costs for lower-frequency muscle activity, with slower myosin and Ca++ ATPase activities, and likely more elastic energy storage. The evolutionary explanation(s) for hypometric scaling remain(s) highly controversial. One subset of evolutionary hypotheses relies on constraints on larger animals due to changes in geometry with size; for example, lower surface-to-volume ratios of exchange surfaces may constrain nutrient or heat exchange, or lower cross-sectional areas of muscles and tendons relative to body mass ratios would make larger animals more fragile without compensation. Another subset of hypotheses suggests that hypometric scaling arises from biotic interactions and correlated selection, with larger animals experiencing less selection for mass-specific growth or neurolocomotor performance. A additional third type of explanation comes from population genetics. Larger animals with their lower effective population sizes and subsequent less effective selection relative to drift may have more deleterious mutations, reducing maximal performance and metabolic rates. Resolving the evolutionary explanation for the hypometric scaling of metabolism and associated variables is a major challenge for organismal and evolutionary biology. To aid progress, we identify some variation in terminology use that has impeded cross-field conversations on scaling. We also suggest that promising directions for the field to move forward include: 1) studies examining the linkages between ontogenetic, population-level, and cross-species allometries, 2) studies linking scaling to ecological or phylogenetic context, 3) studies that consider multiple, possibly interacting hypotheses, and 4) obtaining better field data for metabolic rates and the life history correlates of metabolic rate such as lifespan, growth rate and reproduction.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesCharge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,675
Score d'incertitude au seuil0,999

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,071
Tête enseignante GPT0,310
Écart entre enseignants0,239 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations37
Publié2022
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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