Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Гилберт С. Биология развития. Т.3.doc ,БИР.doc
Скачиваний:
353
Добавлен:
23.02.2015
Размер:
22.18 Mб
Скачать

Гилберт с. Биология развития: в 3-х т. Т. 3: Пер. С англ. – м.: Мир, 1995. – 352с.

194 ГЛАВА 20

Рис. 20.1. Рисунок Галилея, изображающий одну и ту же кость (бедро) от животных различных размеров. При том, что длина костей различается примерно в 2,5 раза, их ширина различается примерно в 10 раз.

животных должны утолщаться относительно своей длины так же, как кости более мелких животных (рис. 20.1). Если бы кости крупных животных формировались в соответствии с тем же самым отношением высоты к их диаметру, что и кости мелких животных (изометрический рост), то они не смогли бы выдержать увеличивающегося веса. Поэтому по мере роста организма это отношение должно уменьшаться. Такой рост, характеризующийся дифференциальной скоростью (т.е. когда площадь поперечного сечения кости растет быстрее, чем высота животного), называется аллометрическим ростом.

В процессе роста все структуры животного - всасывающие поверхности, кровеносная система и скелет – подвергаются интенсивной перестройке. Дж. Б. Холдейн был совершенно прав, когда писал, что «сравнительная анатомия – это в большой степени история борьбы за увеличение поверхности по отношению к объему».

Изометрический рост. Закон линейного роста Брукса

Рост большинства организмов происходит путем включения нового материала в существующие ткани тела. При этом организм увеличивает свой объем, сохраняя те же пропорции. Основываясь на рассуждениях, изложенных выше, можно заключить, что теоретически животное, увеличившее свой вес вдвое, увеличит длину всего лишь в 1.26 раза (поскольку 1.263 = 2). Рост с подобной скоростью часто наблюдается в природе. Брукс отмечал (Brooks, 1886), что длина некоторых глубоководных членистоногих, собранных экспедицией «Челленджера», увеличивалась между двумя последующими линьками примерно в 1,25 раза. В 1904 г. Пржибрам (Przibram, 1904) и его коллеги провели исследование на богомолах. Вылупляющихся в лаборатории богомолов взвешивали после каждой линьки. Было обнаружено, что вес каждой особи в промежутке между двумя линьками удваивался. Сброшенный экзоскелет также собирали. При сравнении длины определенного сегмента (например, голени) оказалось, что коэффициент увеличения размеров между линьками равен 1.26. Даже гексагональные фасетки глаза насекомых (которые увеличиваются без размножения клеток) изменяют свой диаметр между линьками в 1,26 раза. Другие линяющие членистоногие, например крабы, омары, сверчки и вши, также подчиняются этому правилу (известному под названием закона Брукса), согласно которому увеличение веса в два раза сопровождается возрастанием длины в 1,26 раза.

Следовательно, если длина растущего организма увеличивается в два раза при сохранении его формы неизменной, то объем организма (вес) увеличивается в восемь раз. Эти расчеты применимы не только к кубам, но и к любым другим фигурам. В соответствии с указанным отношением зародыш (или любой растущий организм) удваивает свой вес. вырастая от 10 до 12.5 см Наблюдения, проведенные над растущими организмами, подтверждаются математическим анализом роста.