Изометрический рост

Рост органа идет с такой же средней скоростью, как и рост всего организма. При этом изменение размеров идет с сохранением исходных пропорций. Широко распространен. Характерен для рыб и наскекомых с неполным превращением (относительно. Так как крылья и половые органы не подчиняются этому правилу..У таких организмов наблюдаются стандартные отношения междуSM

При увеличении линейных размеров площадь возрастает как линейные размеры в квадрате, а объем (масса) как линейные размеры в кубе. Так, при увеличении веса в два раза длина увеличивается в 1,26 ( 2=1,26³⁾. Таким образом, при увеличении длины всего на 2,6 см (с 10 до 12,6 см), масса (вес) возрастет в 2 раза.

Например, у богомолов между линьками масса возрасает в 2 раза, а длина тела в 1,26 раз. Такие же пропорции характерны для сегментов и даже для фасеточных глаз.

Аллометрический рост

Рост органа происходит с иной скоростью, нежели рост всего организма (может быть со знаком + или –). Изменение размеров сопровождается нарушением исходных пропорций. Разные формы аллометрического роста описываются различными уравнениями.

Аллометрия мультипликативного роста

Для нее справедливо уравнение

у=вх^к (1)

где уих – любые размерные показатели, а также масса;

к– коэффициент аллометрического роста.

Например, у и х могут быть массой правой и левой клешней краба, или массой клешни и целого краба, или длиной и шириной тела растущего краба, или его частей и т.п.

Если к > 1, то у растет быстрее, чем х, если к < 1, то медленнее, т.е. аллометрия может быть положительной или отрицательной.

Биологический смысл мультипликативного аллометрического роста: организму в ходе роста необходимо сохранять не геометрическое, а физическое подобие, т.е. не превышать определенных отношений между массой тела и размерами опорных (кости) и двигательных (мышцы) элементов. Поскольку с ростом тела масса возрастает в третьей степени, а сечения костей – лишь во второй, то чтобы растущий организм не был раздавлен собственной тяжестью, кости должны расти в толщину непропорционально быстро, т.е.для кости к> 1.

Примеры аллометрии мультипликативного роста:

• Изменение пропорций тела человека в ходе развития (например, соотношения размеров головы, туловища и конечностей).

• Формирование касты «солдат» у муравьев (с непропорционально большой головой).

• Непропорциональный рост рогов у ископаемого оленя Megalocervus giganteus (при высоте в холке 3 м имел рога размахом 3,5 м, которые росли в 2,5 раз быстрее, чем череп).

• Непропорциональный рост одной из клешней у самцов манящего краба(в 6 раз больше другой), при этом у самок обе клешни растут изометрически.

• Высокая скорость роста лицевой части черепа (в 4,5 раза быстрее по сравнению с мозговой) у павианов. «Лицо» самца павиана значительно больше выступает вперед, чем у самки, так как он крупнее и растет дольше.

Коэффициенты аллометрического роста постоянны на достаточно длинных отрезках развития и генетически закреплены, т.е. видоспецифичны. Вероятно, из-за своего важного биологического значения они подвергались действию естественного отбора, и закрепились наиболее оптимальные из них.