Was ist der kleinste Maßstab, auf dem Blutgefäße, Nerven und andere Strukturen deterministisch sind?

Super einfache Frage, aber ich kann die Antwort im Internet nicht finden (und ich bin in einem fremden Land, daher ist die Bibliothek nicht englisch.) Wie der Titel sagt, was ist der kleinste Maßstab für Blutgefäße, Nerven, Lymphgefäße? Gefäße, Bronchien, Nierenstrukturen usw. sind deterministisch (für den Großteil der Bevölkerung gleich)? Zum Beispiel würde ich mir vorstellen, dass Kapillaren ziemlich zufällig sind, während (die meisten?) Menschen eine Aorta haben, also wo bricht das Muster? Gibt es eine Größenordnung, in der der Körper eines Tieres wahrscheinlich dem seiner Geschwister ähnlich, aber unähnlich einem völlig Fremden ist? Oder ist es nur eine statistische Verteilungssache (je kleiner Sie gehen, desto mehr Standardabweichung erhalten Sie)?

Interessante Frage ... aber ich habe keine endgültige Antwort ... Alle Entwicklungsstrukturen entstehen aufgrund einer Art Morphogengradient ... Je kleiner Sie gehen, desto kleiner werden Mikrogradienten und es kann dort stochastische Fluktuationen geben. Es geht nicht darum, dass die Kapillaren klein sind. Ihre Verzweigung resultiert aus dem VEGF-Gradienten in einem sehr kleinen Bereich (ich vermute VEGF, aber es kann auch andere Morphogene geben), was nicht deterministisch ist (oder wir können sagen, dass die Anfangsbedingungen zufällig sind). . Sie können es vielleicht so modellieren, dass jede Zelle einige n VEGF-Moleküle absondert, die aus einer bestimmten Verteilung stammen.
Selbst die großen Arterien und Venen haben keine vollständig deterministische Struktur. Sie haben auch eine geringe Variabilität in Abhängigkeit von den Eigenheiten in der viszeralen Struktur. Aber ja, ihre Gesamtrichtung ist mehr oder weniger festgelegt.

Antworten (3)

In der Tat eine sehr gute Frage. Ich fürchte, es könnte ohne eine richtige anatomiebasierte Antwort bleiben, aber meine Intuition würde dazu neigen, dem zuzustimmen: "Je kleiner Sie werden, desto mehr Abweichungen werden Sie finden".

Oder besser gesagt, ich würde erwarten, dass hier das gleiche Prinzip wie bei der Erhaltung genetischer Muster gilt: Je zentraler eine Gewebestruktur für das Überleben ist, dh je mehr nachgelagerte Systeme von ihr abhängig sind, desto wahrscheinlicher wächst sie in konservierten Mustern.

Als hervorragendes Beispiel sind die größten Blutgefäße, einschließlich der Aorta und ihrer Äste ersten und zweiten Grades, in Bezug auf die Anzahl der Äste, die ungefähre relative Größe der Äste und die ungefähre Position der Verzweigungen bei wahrscheinlich allen lebenden Menschen identisch (vorausgesetzt, dass Babys mit Fehlbildungen dieser Größenordnung geboren wurden würde ohne drastische Operation wahrscheinlich nicht überleben). In ähnlicher Weise sind die Nerven und Kerne der größten Ebene bei allen Arten identisch. Dies sind zentrale Systeme, die Kernfunktionen zum Überleben bereitstellen.

Auf der anderen Seite sind Zähne ziemlich wichtig, aber der ein oder andere fehlende oder zusätzliche Zahn schadet nicht sonderlich, da keine nachgeschalteten Systeme von ihnen abhängen. Tatsächlich ist es nicht ungewöhnlich, dass Menschen einen bleibenden Zahn vermissen und ihren primären (Milch-)Zahn jahrzehntelang an dieser Stelle behalten; In ähnlicher Weise treten auch fehlende 8. Zähne oder zusätzliche 9. Zähne auf.

Nur eine kleine Anmerkung zu "Je kleiner Sie werden, desto mehr Abweichungen finden Sie" . Klein bezieht sich auf die Systemgröße (absolute Anzahl interagierender Einheiten und Diffusionsgrenzen usw.) und nicht auf die Größe der betrachteten Objekte.
Ich stimme Ihrer Antwort im Allgemeinen zu, aber ich habe das Gefühl, dass Menschen einheitlicher sind, als sie sein müssen, nur um des Überlebens willen. Ich frage mich, warum die Augenfarbe viel variabler ist als die Nagelfarbe, obwohl sie genauso trivial sind.
Nagelfarbe ist viel weniger relevant für die sexuelle Anziehung? Ich bin sicher, Sie werden ebenso nützliche Beispiele bei anderen Tierarten finden, um das von mir erwähnte Prinzip zu veranschaulichen :)

Die Antwort ist ... im Grunde keine. Die Variabilität ist hoch und kann auch im makroskopischen Bereich auftreten. Wenn Sie eine schnelle und schmutzige Vorstellung von dem Anteil der Bevölkerung haben möchten, der eine bestimmte Variabilität beim Menschen aufweist, würde ich einen guten Anatomieatlas oder ein Handbuch vorschlagen. Eine gute Ressource wäre Grey's Anatomy (das Buch, nicht die Seife ;-).

Abgesehen davon geht @Armatus meiner Meinung nach zu Recht davon aus, dass die Variabilität umgekehrt proportional zur Skalierung ist. Ich möchte jedoch darauf hinweisen, dass selbst die größten Blutgefäße in vielerlei Hinsicht von der klassischen Struktur abstammen können und sicherlich nicht bei allen lebenden Menschen identisch sind.

Anatomiebücher beantworten diese Art von Fragen nicht. Grays Anatomie enthält seit 50 Jahren keine neuen Informationen mehr (das ist eine Übertreibung, aber immer noch).
@WYSIWYG Ach ja...? Sagen Sie das allen Anatomieforschern auf der ganzen Welt, denn ich bin mir sicher, dass sie es zu schätzen wissen werden :-D Ok, ich habe keinen Grays zu Hause, aber ich habe zufällig Sobottas Atlas. Tafel 86, Band 2: variable Verteilung der Koronararterien; Tafel 116, Band 2: Variabilität des Aortenbogens. Ich gebe zu, dass es in diesen Büchern nur die klinisch wichtigen Variabilitäten gibt ...
Beim Betrachten anatomischer Zeichnungen habe ich mich gefragt, ob die feinen Details (z. B. kleine Blutgefäße) nur eine zufällige Stichprobe einer Person sind oder nur Merkmale zeichnen, die "den meisten" der Bevölkerung gemeinsam sind. Ich hatte bis jetzt keine Ahnung, dass anatomische Atlanten Variabilitätsdaten enthalten.
@Misha Ja, das tun sie für häufig auftretende Variabilitäten. Einige davon muss das medizinische Personal kennen, um Patienten richtig behandeln zu können. Übrigens finden Sie möglicherweise mehr Variabilitätsdaten (im makroskopischen Bereich) in Atlanten für Operationstechniken, da die Kenntnis der anatomischen Variabilität für Chirurgen hauptsächlich nützlich ist.

Biologie ist nicht deterministisch. Eigenschaften wie diese haben eine variable Expressivität.

Ein Phänotyp mit 100 % Expression in einer Population mit einem Allel wird als vollständige Penetranz bezeichnet. Es gibt kein Gen, das ein einzelnes Blutgefäßmuster spezifizieren könnte, das eine vollständige Penetranz aufweisen könnte. Variable Expressivität bedeutet, dass die gleichen Gene ein Spektrum von Formen des gleichen Phänotyps ergeben.

  1. Eine Beschreibung der phänotypischen Variabilität, Penetranz und Expressivität
Nichts ist deterministisch. Aber die deterministische Annäherung funktioniert unter bestimmten Bedingungen gut. Die Systemgröße ist definitiv ein Faktor. Mit zunehmender Größe nähern sich stochastische Systeme der thermodynamischen Grenze und deterministische Näherungen sind gültig. Hängt davon ab, was Sie betrachten. Die deterministische Modellierung ist einfacher und weniger rechenintensiv.
Logik ist deterministisch. Ich bin mir nicht sicher, was Sie mit ungefähr deterministisch meinen. Ich weiß, dass Fuzzy-Logik boolesche Werte ungefähr sein lässt. Aber Idk, dass Fuzzy-Logik als deterministisch definiert ist. Klingt nach einer guten Frage für jemanden, der Logik studiert.
Was ist der kleinste Maßstab, auf dem Blutgefäße, Nerven und andere Strukturen deterministisch sind?
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