Факультет

Студентам

Посетителям

Размеры и рост животного

Рост — это термин, который используется для обозначения широкого круга явлений.

Это не должно нас беспокоить, пока в каком-нибудь одном контексте он употребляется в одном определенном смысле. Мы можем с полным основанием рассматривать увеличение длины, объема и массы тела, увеличение числа клеток или количества определенного класса молекул в организме как рост. Подобным же образом уменьшение выбранных нами параметров мы можем рассматривать как отрицательный рост. Однако такое смешение понятий довольно рискованно. Мы знаем, что во время дробления возрастание числа клеток обычно не сопровождается сколько-нибудь значительным изменением объема или массы зародыша. В других случаях, наоборот, значительное изменение объема не сопровождается соответствующим изменением числа клеток; например, у многих млекопитающих зародыш, спустившийся по фаллопиевым трубам и достигший матки, представляет собой небольшой полый клеточный шар, который очень быстро увеличивается в размере и превращается в большой пузырек, однако число клеток в этот период не возрастает даже пропорционально квадрату радиуса, так как стенка пузырька по мере его растяжения становится все тоньше. Точно так же число живых клеток у дерева не остается пропорциональным его объему, коль скоро отмирает его сердцевина.

Приступая к изучению роста животных, следует, прежде всего, отчетливо представить себе, что если изменение размера не сопровождается изменением формы, то соответствующие линейные размеры, площадь и объем связаны очень простыми соотношениями: площадь возрастает пропорционально квадрату, а объем — кубу линейных размеров. Это значит, что при десятикратном увеличении длины объем тела (а также масса, если плотность его остается постоянной) возрастает в 1000 раз; напомним еще раз, что все это справедливо при условии сохранения формы тела. Таким образом, если у животных, у которых форма тела мало меняется с возрастом, как, например, у половозрелых рыб, измерять рост по длине тела, то оказывается, что к тому моменту, когда прирост длины в единицу времени снижается до очень низкого уровня, масса тела продолжает возрастать более заметно: при увеличении длины тела на 1% происходит увеличение массы примерно на 3%, а при увеличении длины на 10% масса увеличивается на 33%.

Считывая все это, удобнее всего полученные непосредственно в эксперименте данные по изменению размера в зависимости от времени представить в виде кривой роста. Для многих живых систем кривая роста имеет характерную S-образную форму, которая показывает, что за ранней фазой, характеризующейся относительно низкой скоростью роста, следует период высокой и почти постоянной скорости. Это положение можно доказать, построив производную кривой роста — кривую изменения скорости роста во времени. На основе этой кривой можно получить вторую производную — кривую ускорения роста.

В живых системах, однако, в процесс роста могут одновременно вовлекаться все части. Если то, что добавляется в результате роста, само способно расти, то для определения прироста можно применить правила сложных процентов. В этом случае нас интересует не только размер какой-то части и скорость его изменения, но и характер роста единицы массы системы. Поэтому с биологической. точки зрения более удобно пользоваться кривой удельного роста и кривой удельной скорости роста. Обе кривые характеризуют среднюю активность самого процесса роста системы, а не общие изменения размеров, представляющие собой следствие этого процесса. Поэтому, если мы хотим выяснить, каким образом осуществляется контроль роста, нас прежде всего должны интересовать именно эти две кривые.

Следует иметь в виду, что рост не обязательно происходит одинаково активно во всем объеме ткани. Он может наблюдаться преимущественно (или исключительно) на поверхности, на отдельных участках поверхности или в глубине рассматриваемого органа.

Когда одна часть организма растет быстрее или медленнее, чем другая, то в результате обычно изменяется форма тела. Однако так бывает не всегда: при поверхностном росте шар, например, остается шаром. Тем не менее важная роль дифференциального роста в образовании окончательной формы животного становится совершенно очевидной при любом сравнении зародыша и взрослого животного или даже при сравнении новорожденного и его матери у млекопитающих. Разумеется, если животное определенного вида имеет характерные пропорции, относительный рост разных частей его тела должен быть координированным. На первый взгляд может показаться, что рост органов, увеличивающихся с исключительной быстротой, не зависит от механизмов, контролирующих рост остальных частей тела животного; мы, однако, часто обнаруживаем, что между ростом органа и всего животного существует по сути простая зависимость.

Рост, который подчиняется этому правилу, называется аллометрическим. Однако это правило далеко не универсально, и даже в тех случаях, когда его можно применить, оно относится только к ограниченному периоду роста, т. е. к периоду роста хну. Если аллометрические соотношения строго выдерживаются, из этого следует, что соотношение хну не будет изменяться под влиянием факторов, которые увеличивают или уменьшают темп роста всего организма.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: