Kleibers lov

Kleibers lov er en skaleringslov som gir sammenheng mellom metabolsk aktivitet og kroppsmasse. Det er en allometrisk skaleringslov (gr. allos - andre; metron - mål) som angir forandring i form og proporsjoner med økende kroppsstørrelse.

Kleibers lov (Max Kleiber 1932) studerte basal metabolsk rate ( responsvariabel y) hos pattedyr med forskjellig kroppsmasse (M) og viste at den allometriske eksponenten b er lik 3/4, hvor a er en normaliseringskonstant uavhengig av massen 

\(\displaystyle y = a \cdot M^{\frac{3}{4}}\)

Denne potensfunksjonen

\(\displaystyle y = a \cdot M^b \; \; \; 0 < b\leq 1\)

kan også skrives på en lineær form som en rett linje ved å bruke Briggske logaritmer på begge sider av likhetstegnet, en logtransformering :

\(log y=log a + b\cdot logM\)

Metabolsk rate kan av måleenhet ml oksygen tatt opp per time, ml O2 h-1. Loven ble også anvendt på andre dyregrupper. Tallet 3/4 for eksponenten b har vært omdiskutert. For planter har man funnet \(b \approx 1\), og man ser nytten av  den allometrisk koeffisienten a som en omregningsfaktor mellom metabolsk rate og kroppsmasse, men hvor a også angir stigningstallet (stigningskoeffesienten).

Ut fra betraktninger om volumet av en kube eller kule i forhold overflaten av de tilsvarende burde den allometriske eksponenten b være lik 2/3. Et av argumentene mot 2/3 er at at organismene har et indre greinet transportsystem, og har en fraktal dimensjon.

Metabolsk økologisk teori

En kontroversiell teori som hevder at metabolsk hastighet (jfr. Kleibers lov) på celle- og organismenivå hos de forskjellige organismegruppene kan danne større ytre økologiske mønstre. 

Kleibers lov kan også beskrives med andre bokstaver enn ovenfor:

\(\displaystyle B = B_0M^{\frac{3}{4}}\)

hvor B er metabolsk rate (hastighet) hos organismen , B0 er normaliseringskonstant, M er massen til organismen (kg). Det har vært noe uenighet om den mest beskrivende eksponenten skal være 3/4 eller 2/3, men de fleste samles om 3/4. Imidlertid er det et aspekt med forholdet mellom volum og overflate som varierer og påvirker varmeoverføring. små organismer har større overflate:volum ratio enn større organismer. 

Temperatur påvirker enzymaktiviteter og metabolske prosesser og man kan bringe inn en Boltzmann-Arrheniusfkaktor:

\(\displaystyle B = B_0M^{\frac{3}{4}} e^{- \frac{E}{kT}}\)

hvor k er Boltzmanns konstant, E er aktiveringsenergien til metabolismen, og T er temperaturen i organismen (Kelvin). 

Litteratur

Kleiber M: Body size and metabolism. Hilgardia 6 (1932) 315-351.

Tilbake til hovedside

Publisert 24. okt. 2016 16:13 - Sist endret 23. sep. 2020 10:08