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.

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"