Жизнь зарождалась и развивалась на Земле при непрерывном взаимодействии с ее силовым полем. Для противодействия деформирующим силам гравитации в организме должны были возникнуть поддерживающие и опорные структуры, сначала в виде плотных тяжей и хорды, а затем костного скелета. Дополнительные требования к прочности опорных структур возникли при формировании мышечной системы, способствовавшей относительной независимости организма от сил тяготения.

Еще Г. Галилей на примерах архитектурных сооружений доказал, что при последовательном увеличении их размеров опорные и поддерживающие балки должны быть более массивными, поскольку, как следовало из элементарных законов механики, прочность пропорциональна не массе, а площади поперечного сечения. В связи с этим сечение и масса опорных конструкций всегда опережают увеличение размеров сооружений, а затем должен наступать предел, когда конструкция, не выдерживая собственной массы, будет разрушаться.

Вот почему на Земле никогда не было и не могло быть, как доказал еще Г. Галилей, деревьев выше 100 м и гор выше 10 км. Действие сил гравитации на изменение формы и внутренней структуры живых организмов было проанализировано в классической монографии D. W. Thompson, которая почти без изменений многократно переиздавалась (в 1959 и 1961 гг.). В этой работе показано, что формирование внутренних опорных структур у животных подчиняется тем же законам механики.

При синхронном нарастании массы тела и опорных структур кости оказались бы не в состоянии выдержать массу тела, поэтому у животных при пропорциональном увеличении их размеров нарастание массы скелета опережает рост массы тела, что и приводит к изменению соотношения морфологических структур организма.

За счет каких морфологических структур организма могло идти развитие скелета? Ведь сила мышц также определяется площадью их поперечного сечения, и для соблюдения пропорциональности в двигательной активности животных разной массы тела мышечная система должна увеличиваться в такой же степени, как и костная. Обратимся к фактам. Масса мышечной ткани в граммах на 100 г массы тела для крысы, собаки, человека, коровы и лошади составляет соответственно 45, 36, 42, 45 и 45, т. е. относительная масса скелетной мускулатуры у млекопитающих с возрастанием массы тела практически не меняется.

В то же время кости составляют (в процентах от массы тела) у морской свинки — 5,6; у северного оленя — 11,4; у слона — 12—15, а у китов масса скелета составляет почти 30 % от массы тела. Следовательно, развитие опорных структур у животных могло происходить только за счет уменьшения относительной массы внутренних органов.

- Читать далее "Значение гравитационных сил для организма. Укрупнение различных видов животных"