Формирование первичных живых организмов. Критический уровень массы тела

Гравитационные силы не имели практически никакого значения в формировании первичных живых организмов, где решающую роль играли другие факторы. В частности, шарообразность, свойственная всем малоразмерным живым структурам, обусловливалась силами поверхностного натяжения. В то же время обитатели водных бассейнов не могут полностью изолироваться от косвенного воздействия сил притяжения Земли (создающих, например, струйное течение воды), и жизнедеятельность более крупных организмов невозможна без формирования опорных структур в том или ином виде для сохранения формы тела и развития средств передвижения.

В связи с этим лишь у мелких водных организмов интенсивность метаболизма может находиться в строгой пропорциональной зависимости от массы тела, но при достижении какой-то предельной массы тела даже относительно слабые силы гравитации начинают вызывать перестройку функциональных структур и определять степенную зависимость показателей жизнедеятельности от массы тела.

Для суждения о критическом уровне массы тела, в пределах которого силы гравитации еще «неэффективны» для этих животных, можно использовать данные Л. Проссер, Ф. Браун (1967) о нарушении пропорциональности между метаболизмом и массой тела, начиная приблизительно с массы тела 40 мг. В свете этих данных становятся объяснимыми отдельные случаи исключений из правила аллометрических соотношений для насекомых.

По всей вероятности, причина заключается в том, что масса тела многих видов насекомых не превышает нескольких десятков миллиграммов: в частности, средняя масса тела комнатной мухи равна 20 мг, и лишь у взрослого таракана масса тела достигает 75 мг.

масса тела организмов

Отметим, что для насекомых оказалась нехарактерной тенденция к укрупнению размеров. В процессе эволюционного развития у них вместо легких сформировался трубчатый орган с ограниченными возможностями обеспечения кислородом крупных особей, но в качестве компенсации чрезвычайно умножилось число видов — до многих сотен тысяч.

Таким образом, приняв во внимание роль и значение сил гравитации в эволюции жизни на Земле, мы получили ключ к логичному объяснению особенностей метаболизма у разных организмов и выяснили причины и сущность аллометрических соотношений биологических показателей животных с их массой тела. Необходимо только добавить, что всеобщий характер данной биологической закономерности был обусловлен как постоянно действующими силами гравитации, так и единством физико-химического строения специализированных тканей — опорных структур и средств передвижения.

Для условий Земли выбор пластического материала для построения организма, в частности скелета, оказался сравнительно ограниченным. Только у наиболее древних на Земле одноклеточных организмов — радиолярий и диатомей — экзоскелет состоял из соединений кремния и стронция, но затем для придания организму не только жесткости, но и гибкости природа выработала у высших животных однотипную минерализованную структуру. Как клеточные стенки растений, так и эндоскелет у животных, не считая компонентов органической матрицы, состоит исключительно из соединений кальция — кальцита у низших и оксиапатита у высших животных.

Лишь у насекомых и некоторых моллюсков экзоскелет представлен полимерной хитино-белковой специализированной тканью, но и у них эволюционирование по пути укрупнения организма привело к обызвествлению этих структур, например у омаров.

- Читать далее "Факторы влияющие на развитие организма. Биологические формы движения материи"

Оглавление темы "Факторы влияющие на развитие организма":
1. Степенная зависимость биохимии от массы тела. Биологические параметры млекопитающих
2. Влияние массы тела на продолжительность жизни. Масса тела и показатели теплопродукции
3. Регрессионный анализ. Линейная зависимость биологических параметров
4. Аллометрические соотношения. Концепция аллометрических соотношений
5. Коэффициенты различия чувствительности человека и животных. Зависимость токсичности от массы тела
6. Значение гравитационных сил для организма. Укрупнение различных видов животных
7. Формирование первичных живых организмов. Критический уровень массы тела
8. Факторы влияющие на развитие организма. Биологические формы движения материи
9. Логарифмическая зависимость биологических параметров. Коэффициент регрессии
10. Зависимость токсичности от скорости введения. Токсичность веществ при быстром и медленном введении

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: