Архив рубрики ‘Морфофизиологический прогресс’

Часть 5

Суббота, 18 апреля 2009

Теперь посмотрим, как связана с массой тела мощность, развиваемая животным при беге. Напомним, что мощность—это работа, совершаемая за единицу времени. Заменив в уравнении (2.6) величину А1 на абсолютную скорость укорочения мышцы v , мы получим формулу для оценки мощности мышечного сокращения (Рт): Pm = Sav . (2.13) Поскольку максимальные значения удля мышц разных видов животных (при одной температуре) близки, то максимальная мощность мышцы определяется площадью ее поперечного сечения S…
Далее...

Часть 7

Пятница, 27 марта 2009

Достаточно беглого взгляда на рис.4, Б, чтобы сказать, что по мощности легких млекопитающие значительно превосходят земноводных. Выходит, что из анализа строения ряда гомологичных структур мы можем извлечь информацию об их функциональном назначении и мощности. В целом же все рабочие структуры—от молекулярных до морфологических—можно считать информационными. Выражаясь более антропоморфно, любая живая система обладает "знанием" об условиях преобразования энергии и вещества внешнего мира в собственную биомассу…

Часть 6

Суббота, 21 февраля 2009

Итак, любая живая система (будь то людское общество или природная популяция) для продления своего существования должна постоянно потреблять из окружающей среды энергию и вещество. Большая часть этого потока растрачивается на тепло и отбросы, а остальная идет на создание и поддержание рабочих структур, сохраняющих мощность энергетического потока вовнутрь системы на прежнем уровне. Каждая такая структура выполняет свой, специфичный для нее вид работы. Мерой функциональной эффективности структуры может служить ее мощность, т.е…
Далее...

Часть 2

Четверг, 8 января 2009

Теперь попробуем разобраться с предназначением видимых глазом морфологических структур. Возьмем, к примеру, такую структуру, как зубы позвоночного. Их очевидная функция состоит в том, чтобы питательное вещество, заключенное в относительно крупной жертве, быстрее обработать ферментами пищеварительного тракта. Тонкое измельчение пищевого куска повышает на порядки скорость его переваривания. Ну, а если размер пищевого куска больше самого хищника, то без зубов и челюстей вообще не обойтись. Получается, что челюсти с зубами выполняют функцию…
Далее...

Часть 5

Воскресенье, 28 декабря 2008

Имела бы эта теория научную ценность? Трудно сказать. Ведь представление о высоте организации в данном случае должно было возникнуть на основании выявляемых с помощью зрения (пусть даже усиленного электронным микроскопом) неоднородностей. А можем мы различать лишь геометрические структуры, объединяемые в образования более высокого порядка. Если нам удастся выявить такую иерархию структур, то мы найдем и принцип оценки высоты организации. Чем больше ступеней окажется в такой иерархической лестнице, тем выше будет…
Далее...

Часть 5

Суббота, 1 ноября 2008

Рассматривая любой биохимический процесс распада, мы всегда встречаемся с одной и той же ситуацией: запас свободной энергии у реагирующих компонентов выше, чем у конечных продуктов. Это является индикатором необратимости процесса, самопроизвольности его протекания, хотя ничего не сообщает о его скорости. Но именно скорость имеет в данном случае принципиальное значение. Выходит, мудрое изречение "под лежачий камень вода не течет" отражает глубокую истину. Ведь, собственно говоря, как это вода не течет под…
Далее...

Часть 4

Четверг, 14 августа 2008

Итак, для неопределенно долгого (стационарного) существования живой системы необходимо, чтобы: 1) извне в нее постоянно поступали энергия и вещество, 2) из нее во внешнюю среду постоянно удалялись тепло и отработанные продукты, 3) особи охранялись от преждевременной гибели, 4) внутренние параметры системы были стабильными, 5) шло постоянное производство новых особей. Перечисленными свойствами должны обладать любые многоклеточные организмы, иначе говоря, все они должны обладать пятью основными функциями: доставки, удаления, охраны, гомеостаза и…
Далее...

Часть 2

Понедельник, 14 июля 2008

Впервые такое представление о прогрессивной эволюции было сформулировано А.Н.Северцовым, который назвал ее морфофизиологическим прогрессом, или аромор-фозом. Данная форма эволюции характеризуется повышением степени морфологической дифференциации организма и интенсификацией функций, что ведет к подъему общего уровня "энергии жизнедеятельности". Эта точка зрения на эволюционный прогресс разделяется большинством советских биологов. Наш крупнейший эволюционист И.И.Шмальгаузен видел в ароморфозах "процессы эволюции, освобождающие организмы от слишком тесных ограничений в связях со средой и как бы подымающие их…
Далее...

Часть 3

Среда, 9 июля 2008

Можно выделить следующие типы геометрического усложнения. Для одномерных структур—линий, стержней, тонких трубок и балок—это иерархия изгибов и ветвлений, для двухмерных—иерархия складок, выпячиваний, карманов. В обоих случаях повышается размерность. Одномерная лопастная линия своими изгибами может плотно покрыть двухмерную поверхность стенки раковины. Система одномерных клеточных балок создает трехмерную структуру печеночной паренхимы. То же можно сказать о системе тонких трубочек, укладываемых в спирали. Выпячивания двухмерных структур создают трехмерные структуры губчатого или слоистого строения…
Далее...

Часть 2

Суббота, 28 июня 2008

Для уменьшения энергетических затрат человек создает орудия: сначала дубину и каменный топор, а потом и машины. Сотни тысяч лет орудийной деятельности, естественно, наложили отпечаток на наши мышление и язык. Глаза нам нужны, чтобы видеть, уши—чтобы слышать, руки—чтобы работать, т.е. все органы являются лишь средством для удовлетворения наших желаний. Домашние животные человеку также даны для удовлетворения потребности в пище, для переноса тяжестей и т.д. Более того, той же цели могла бы…
Далее...

Часть 3

Суббота, 7 июня 2008

Интегральной характеристикой скорости реагирования (т.е. мерой динамического прогресса) мы выбрали удельную мощность метаболизма. Соотношение (2.5) показывает, что данный параметр (в какой-то степени отражающий интенсивность метаболизма усредненной клетки) снижается при укрупнении особей, сопровождая процессы усложнения органов и усиления суммарного энергетического потока между организмом и средой. Это сталкивает нас с очевидным парадоксом: динамический прогресс нередко сочетается с энергетическим регрессом и наоборот. Получается, что идти сразу по двум сторонам дороги прогресса не так-то…
Далее...

Часть 2

Вторник, 3 июня 2008

Представим себе фантастическую ситуацию. Пусть нам дали для исследования экземпляр какого-нибудь инопланетного существа и ничего не сообщили об условиях его обитания. Заметим, что данная ситуация не так уж далека от той, с которой имеет дело современный палеонтолог. Только он обычно располагает лишь отпечатком животного на камне. Развивая фантазию, предположим, что для исследования инопланетных существ можно пользоваться только хирургическим инструментарием и световым микроскопом. Тем самым мы имитируем условия работы биологов вплоть…
Далее...

Часть 3

Суббота, 22 марта 2008

Таким образом, работа земледельца фактически сводится к отведению части лучистой энергии Солнца к биомассе людей. Однако сам крестьянин ставит перед собой куда более прозаичную цель. Он трудится, чтобы обеспечить себя и свою семью пищей еще на один год. Отметим, что для выживания ему нужно трудиться и обладать знаниями по выращиванию хлеба. Теперь перейдем к рассмотрению абстрактной живой системы. С биологической точки зрения, главное заключается в преобразовании поглощенной энергии и вещества…
Далее...

Часть 7

Понедельник, 14 января 2008

Синтез макромолекул сам собой не идет. Для его осуществления мало располагать ферментами, нужна еще и энергия. Самопроизвольное протекание реакции синтеза можно обеспечить ее сопряжением с реакцией распада, наподобие рассмотренной выше. Нужно, чтобы свободная энергия исходных реагентов обеих реакций—сопрягающей и сопрягаемой—была выше свободной энергии их продуктов. Опыт биохимии свидетельствует, что этот энергетический закон выполняется во всех без исключения случаях. Получается, что жизнь как явление вполне подчиняется законам химической термодинамики. Это отражено…
Далее...

Усложнение гомологичных структурЧасть 1

Понедельник, 31 декабря 2007

  Сравнивая организмы, принадлежащие систематически близким видам, легко обнаружить большое сходство во взаимном расположении и строении многих органов. Такие органы, несколько преобразованные в ходе эволюции, называются гомологичными. Например, все млекопитающие обладают головным мозгом, четырьмя конечностями, сердцем, легкими и т.д. Это сходство объясняется единством происхождения сравниваемых видов. Органы, унаследованные от вида-предка, со временем изменялись, хотя, как правило, эти изменения касались лишь величины и формы, не нарушая основного плана взаимного расположения гомологичных…
Далее...

Иллюзорность физиологического прогрессаЧасть 1

Суббота, 11 августа 2007

Под общественным прогрессом мы обычно понимаем исторический процесс постепенного устранения препятствий к исполнению желаний каждого человека, обус- ловленных его биологической и социальной природой. Высшая стадия исторического развития представляется нам обществом материального изобилия и полной социальной справедливости, где "все равны" и "каждому по потребностям". Обычно человек стремится в своей жизни к двум целям: во-первых, застраховать себя и свою семью от теоретически возможной угрозы голода и холода (что достигается накоплением некоторого избытка…
Далее...

Усложнение в ходе онтогенезаЧасть 1

Пятница, 6 июля 2007

К проблеме структурной сложности можно подойти и с другой стороны. Обратим внимание на то, что любой многоклеточный организм развивается из одной, хотя и очень большой, клетки—оплодотворенного яйца. Эта клетка, если ее изучать под микроскопом, производит впечатление весьма однородного и бесструктурного объекта. И тем не менее гомогенная масса куриного желтка через 21 день насиживания превращается в цыпленка со всеми атрибутами сложного организма. Суть этого процесса, по мысли К.Бэра, сводится к следующему…
Далее...

Часть 7

Пятница, 15 июня 2007

Попробуем выяснить, как соотносятся между собой размеры тела и рассмотренная выше сложность морфологических структур. Сначала отметим, что увеличение органа может привести к усложнению одномерных структур, обеспечивающих связь этого органа с другими частями организма. На.рис. 7 изображено, как повышается ранг ветвления сосудов, протоков, нервов и т.д. Кроме того, есть веские основания считать, что изометрический рост ведет к непропорциональному увеличению функциональной нагрузки на многие органы. Мы уже отмечали, что при укрупнении животных…
Далее...

Часть 6

Понедельник, 9 апреля 2007

Каталитические свойства фермента всецело обусловлены строением его молекулы, которое, в свою очередь, полностью определяется последовательностью нуклеотидов ДНК соответствующего гена. Следовательно, в данном случае продукт гена способен ускорять протекание вполне определенной химической реакции. Выражаясь более антропоморфно, можно сказать, что организм, располагая таким геном, обладает "знанием" о том, как осуществить совершенно конкретную химическую реакцию. Это знание, очевидно, заключено в последовательности нуклеотидов генного локуса. Чтобы знание подобного рода "сработало", нуклеотидная последовательность гена должна…
Далее...

Сериальная гомологияЧасть 1

Среда, 28 марта 2007

В строении многих животных, в том числе и у доминирующих в наше время позвоночных и членистоногих, можно обнаружить весьма сходные морфологические структуры, повторяющиеся вдоль продольной оси организма. Такие структуры называют метамерами, а само явление—сериальной гомологией. У позвоночных метамерами являются позвонки, ребра, сомиты и т.д. У кольчатых червей и членистоногих—это, прежде всего, сегменты. У некоторых кольчатых червей (считающихся примитивными) все сегменты с их наружными придатками поразительно сходны. Лишь два из них—головной…
Далее...

Часть 3

Пятница, 2 марта 2007

Тут мы подходим к очень важному пункту нашего рассуждения—сущности живого. По-видимому, главное свойство жизни—это ее принадлежность к открытым термодинамическим системам, находящимся вдали от равновесия. Длительное существование таких систем возможно только за счет постоянного притока извне энергии и вещества. Внутри живой системы идут постоянные процессы старения (повышения ее энтропии), но от гибели ее удерживают процессы омоложения (производства отрицательной энтропии). Иначе говоря, для длительного существования популяции ее особи вынуждены все время питаться…
Далее...

Часть 2

Пятница, 2 февраля 2007

При функциональном подходе внимание фиксируется на взаимодействии организмов с окружающей средой. Здесь можно выделить две стороны проблемы, два ее аспекта—энергетический и динамический, их также можно было бы назвать экстенсивным и интенсивным. Первый основан на оценке суммарной мощности метаболизма индивида, второй—на оценке удельной мощности метаболизма (р), которая показывает, с какой скоростью поглощает энергию среды каждая единица биомассы популяции, т.е. величина р отражает динамизм энергетических потоков, связывающих вид с его средой. Прогрессивное…
Далее...

Часть 4

Четверг, 7 декабря 2006

Среди структур, принимающих участие в обеспечении пищевого потока, немалая роль принадлежит центральной нервной системе. Для наземных позвоночных одного класса масса головного мозга т связана с массой тела М алло-метрическим уравнением т = ЪМ °’67. (2.14) Прогрессивное развитие головного мозга у млекопитающих по сравнению с рептилиями выражается в многократном увеличении коэффициента Ъ уравнения (2.14): от 0,001 (типичного для рептилий) до 0,01 (среднего для млекопитающих) . Между прочим, коэффициент Ъ хорошо передает…
Далее...

Часть 3

Четверг, 17 августа 2006

Если форма тела окажется близкой к шару, то мы предположим, что организм обитает в какой-то сплошной среде, скорее всего, в воде. Если из тела будут торчать какие-нибудь выросты, то проинтерпретируем их как органы движения или добычи пищи. Ну а если найдутся два отверстия, то одно из них, конечно, объявим ротовым, а другое— анальным. Вскрыв иносущество, мы, вероятно, найдем в нем более или менее обособленные структуры—внутренние органы. Они могут выглядеть или…
Далее...

Энергия и скоростьЧасть 1

Воскресенье, 30 июля 2006

Прежде всего отметим, что под эволюционным прогрессом традиционно понимают эволюционную тенденцию к повышению организации живых существ. Можно выделить два подхода к этой проблеме—структурный и функциональный. Если считать организм совокупностью его органов, то повышение организации можно свести к увеличению числа и многообразия функционально активных элементов, составляющих органы. В то же время при сопоставлении эво-люционно разобщенных организмов принято обращать внимание на степень интеграции их частей в единое целое. При этом основной упор…
Далее...

Часть 2

Вторник, 9 мая 2006

Прекрасным примером усложнения двухмерной структуры могут служить легкие позвоночных (рис.4, Б). У хвостатых амфибий они представляют собой пару гладко-стенных мешков, хотя у ряда видов данной группы земноводных поверхность этих мешков может быть увеличена за счет крупноячеистой сети перекладин. У бесхвостых амфибий такие ячеи подразделяются системой вторичных перекладин на более мелкие ячейки—легочные пузыри. У многих рептилий появляются куда более мощные ячеистые перегородки, выступающие в глубь легочных мешков. От этих перегородок могут…
Далее...

Часть 5

Среда, 26 октября 2005

Подобный анализ можно продолжать бесконечно, и всюду мы будем находить функциональное назначение морфологических структур. Этот поиск и обнаружение целесообразности в строении живых организмов настолько завораживают, что возникает невольная мысль о целесообразности их малейших черточек. Такая точка зрения, безусловно, относится к ненаучным, так как в реальном мире нет места для идеальных объектов. Совершенно ясно, что доведенная до предела целесообразность автоматически требует признания существования бога. Обобщив результаты нашего функционального анализа, можно прийти…
Далее...

Часть 6

Вторник, 16 августа 2005

Итак, увеличенные размеры дают определенные преимущества. Во-первых, без снижения скорости (и даже при ее некотором росте) бег становится более экономичным. Во-вторых, падает удельная мощность метаболизма, что фактически означает уменьшение энергетических расходов на поддержание жизни единицы биомассы. Однако эти, казалось бы, явные плюсы сменяются на минусы при беге в гору. Для поднятия единицы массы тела на одну и ту же высоту животным вне зависимости от их размеров нужно затратить одно и…
Далее...

Часть 6

Четверг, 21 апреля 2005

Теперь поговорим о "победе", одержанной теплокровными. Заметим, что каждая особь теплокровных животных нуждается в большей территории, чем особь той же массы у рептилий и амфибий. Значит, плотность популяций теплокровных животных должна быть в среднем ниже, а это отнюдь не способствует выживанию при колебаниях пищевых ресурсов. В настоящее время на Земле существует 2,1 тысячи видов земноводных, около 6 тысяч рептилий, из которых 5,7 тысячи ящериц и змей, около 8 тысяч птиц…
Далее...

Функции1Часть

Суббота, 11 сентября 2004

  Прямой анализ нуклеотидных последовательностей ДНК выявил принципы внутреннего устройства генов. Оказалось, что огромное большинство генов кодирует аминокислотные последовательности белков, обладающих в принципе безграничными возможностями молекулярного узнавания. В одном случае это ферменты, узнающие молекулы субстрата и снижающие активационные барьеры соответствующих химических реакций; в другом—так называемые структурные белки, занимающие свои совершенно определенные места в каких-то мультимолекулярных ансамблях; в третьем—белки-регуляторы, узнающие определенные последовательности ДНК. Во всех случаях нуклеотидная последовательность, кодирующая первичную структуру…
Далее...

Часть 2

Воскресенье, 15 августа 2004

Образование первичных зародышевых структур у большинства хордовых протекает удивительно сходно. Возьмем, к примеру, нервную трубку—зачаток центральной нервной системы. У всех хордовых можно видеть, как в однородной эктодерме ранней гаструлы в области ее контакта с первичной кишкой постепенно обособляется узкая продольная полоска клеток—нервная пластинка. Затем она прогибается и, пройдя фазу желобка, замыкается в нервную трубку, отделившись от сросшейся над нею эктодермы. Еще в 1828 г. Бэр пришел к заключению, что, во-первых…
Далее...

Морфологический подходЧасть 1

Воскресенье, 12 октября 2003

Есть два понятия, на которых основана идея прогресса,— сложность строения и высота организации. Мы считаем объект сложным, если в нем удается выделить достаточно стабильные неоднородности, которые можно описывать и экспериментально исследовать. И наоборот, простой объект выглядит однородным и бесструктурным, и изучать в нем в общем-то нечего. Что же люди имеют в виду, когда говорят о высоте организации? В философском словаре можно прочесть, что организация это "внутренняя упорядоченность, согласованность взаимодействия более…
Далее...

Часть 4

Суббота, 20 сентября 2003

Итак, что же выбрать критерием прогресса? Если удельную мощность метаболизма, то следует признать самыми продвинутыми воробьиных птиц. Если сложность строения органов, то более прогрессивными можно назвать крупных теплокровных животных. Достаточно вспомнить об очень сложных зубах крупных травоядных, сложном желудке крупных жвачных, переднем мозге с большим числом извилин высших приматов и китообразных. Однако не следует забывать, что идущее при укрупнении особей ослабление клеточного метаболизма означает снижение скорости многих синтетических процессов. Какая…
Далее...

Часть 4

Пятница, 22 августа 2003

В данном случае сигнал к изменению дифференцировки передается от клеток индуктора к близко расположенным клеткам ткани, отвечающей на индукцию. Клетки нового типа могут затем сами выступать в качестве индуктора, побуждая к дифференцировке другие клетки, иными словами, возникает целый каскад (иерархия) эмбриональных индукций. Необходимость довольно тесных контактов между обоими участниками индукционного процесса объясняет эволюционный консерватизм взаимного расположения многих эмбриональных зачатков, т.е. сохранение в эволюции основного плана строения зародышевых структур. В связи…
Далее...

Часть 5

Суббота, 21 июня 2003

Казалось бы, прежде всего тому, чтобы обеспечить организм обильным питанием. Действительно, млекопитающие и птицы (по сравнению с амфибиями и рептилиями) из-за повышенного темпа жизни могут добыть себе за единицу времени гораздо больше пищи, но, увы, они по той же причине и должны потреблять ее гораздо больше, а голодание переносится ими много хуже. Тогда о каком же уменьшении зависимости от среды может идти речь? Ясно, что повышенная мощность пищедобывающих структур является…
Далее...

Функциональный подходЧасть 1

Среда, 4 июня 2003

В этом разделе мы попытаемся ответить на вопрос: для чего существуют органы. Заметим, что в физике вопросы такого рода не задаются. Иное дело техника. Когда мы строим дом, машину, дорогу и т.д., мы всегда руководствуемся определенной целью, т.е. мы прекрасно знаем, для чего работаем. В нашей трудовой деятельности все рационально, мы хотим достигнуть желанной цели с минимальными затратами. Ведь смешно же стрелять из пушек по воробьям. Сам процесс труда обычно…
Далее...

Часть 4

Вторник, 4 марта 2003

Рассмотрим какое-нибудь элементарное событие в этом потоке энергии и вещества. Ну, скажем, этап распада поглощенных углеводов. Суммарное уравнение, описывающее окисление глюкозы, выглядит очень просто: глюкоза + 6 O 2 -* 6СО2 + 6Н2О + 680 ккал. Эта реакция может идти и сама по себе без всякого участия живых организмов. Например, нагрев сухую глюкозу, мы можем ее сжечь, т.е. точно так же превратить в С02 и НгО, но в этом случае…
Далее...

Часть 6

Пятница, 21 июня 2002

Средняя плотность вещества во Вселенной столь мала, что существование макротел возможно лишь за счет сил притяжения между их элементами. За подавляющее большинство свойств биологических объектов ответственно электромагнитное взаимодействие. Здесь особо следует выделить один тип такого взаимодействия между органическими молекулами, прежде всего между информационными макромолекулами. Он получил наименование молекулярного узнавания и лежит в основе всех фундаментальных биологических процессов, таких как ферментный катализ, регуляция генной активности, межклеточные взаимодействия и т.д. Уникальное распределение…
Далее...

АллометрияЧасть 1

Вторник, 18 июня 2002

Родственные виды животных обычно различаются средними размерами своих особей. Кроме того, типичные особи могут различаться по многим количественным характеристикам (параметрам), таким как величина любого органа, потребление кислорода, число митохондрий в клетке печени, средняя продолжительность жизни и многое другое. Оказалось, что для совокупности видов одного таксона величины подобных параметров (X) очень часто связаны с массой особи (М) так называемой аллометрической зависимостью X = аМа , (2.2) где а й а—аллометрические коэффициенты…
Далее...

Часть 2

Суббота, 2 марта 2002

Американский палеонтолог Дж.Цисне предложил использовать в качестве меры тагмозиса конечностей количество информации (А), определяемое с помощью формулы Бриллюэна: где N—полное число конечностей; N {—число конечностей с г’-й функцией, к—число функций. Оказалось, что у примитивных ракообразных и трилобитов величина тагмозиса равна 0,5 бит, а у высших ракообразных—2,5 бит (см. рис. 5). Выходит, что степень морфологической сложности и в данном случае допускает прямое измерение. Мы снова убеждаемся в том, что наше деление…
Далее...

Часть 3

Вторник, 5 февраля 2002

У многоклеточных организмов каждая клетка находится в одном из целого ряда весьма устойчивых дискретных состояний—клеточных типов, или дифференцировок. Клетки разных типов отличаются по огромному числу свойств: скорости размножения, спектру синтезируемых молекул, сродству к другим клеткам или внеклеточным структурам, способу клеточного движения и т.д. Одни из них стремятся агрегировать друг с другом, чтобы образовать шаровидные скопления или тонкие, в один клеточный слой, пласты. Другие, наоборот, как бы избегают контактов, третьи тяготеют…
Далее...

Часть 3

Суббота, 19 января 2002

Само собой разумеется, что для существования организма должно постоянно выполняться условие его охраны от негативных внешних факторов, зачастую весьма агрессивных. Это достигается с помощью панцирей, шипов, средств оптической маскировки, иммунной защиты и т.д. Среда, в которой существует живая система, изменчива, флуктуируют все ее параметры: температура, влажность, соленость и т.д. Все это могло бы нарушить течение многих жизненно важных процессов. Поэтому организм должен обладать способностью сохранять значения своих внутренних параметров при…
Далее...

Часть 3

Понедельник, 29 октября 2001

Классическим примером ароморфоза является приобретение предками птиц и млекопитающих теплокровности. Повышение температуры тела на 10 °С ведет к ускорению всех химических реакций в 2—3 раза, что вроде бы дает организму явные преимущества. Достаточно обратить внимание на то, что теплокровные животные сохраняют активность при пониженных температурах, когда их холоднокровные собратья впадают в оцепенение. Таким образом, приобретение теплокровности (во всяком случае на первом этапе) резко повышает возможность добывания пищи при сокращении числа…
Далее...

Часть 7

Суббота, 29 сентября 2001

Выше мы допустили, что особенно ярко преимущество теплокровности должно было проявиться сразу после ее возникновения, когда первых зверей окружали более низкоорганизованные рептилии. Потом же захватившие господство млекопитающие стали конкурировать друг с другом, что называется, на равных. Однако палеонтология свидетельствует, что звери с юры до середины третичного периода (т.е. на протяжении более 100 миллионов лет) были представлены мелкими, величиной с крысу, формами. И, самое главное, их общая видовая численность была ничтожной…
Далее...

Часть 2

Понедельник, 28 мая 2001

Выберем в качестве параметра одну из важнейших характеристик особи—скорость потребления ею энергии в состоянии покоя, т.е. мощность основного метаболизма (обмена веществ). Этот параметр можно оценить либо по скорости потребления кислорода, либо по скорости рассеивания тепла. Естественно, при увеличении размеров особи растет и мощность ее метаболизма (Р). Эта связь выражается эмпирическим уравнением Р = аМ °’75. (2.3) Здесь коэффициент а численно равен мощности основного метаболизма особи с единичной массой (скажем, с…
Далее...

Часть 4

Четверг, 15 марта 2001

Совершенно очевидно, что главную задачу мы не решим, но можно не сомневаться, что будет создана новая наука, какая-нибудь инобиология, и сотни энтузиастов примутся препарировать, классифицировать и описывать на всех уровнях—от морфологического до молекулярного—устройство этих организмов. И тогда выяснится, что для описания одних требуется много слов (для терминов, сравнений и образов), а для других—мало. Предположим, нам попался иноорганизм, представляющий собой просто шар, заполненный каким-то однородным мелкозернистым материалом. Ясно, что для его…
Далее...

Часть 3

Пятница, 23 февраля 2001

Разделив обе части уравнения (2.3) на М, получим связь массы тела со скоростью рассеивания энергии единицей массы животного, т.е. с удельной мощностью метаболизма (р): р = аМ Знак минус при показателе степени свидетельствует о том, что с ростом массы особи удельная мощность метаболизма падает. Эта закономерность верна для всех животных, объединенных общим значением коэффициента а. Заметим, что у млекопитающих размеры гомологичных клеток отличаются незначительно, поэтому уравнение (2.5) указывает на ослабление…
Далее...

Часть 4

Суббота, 25 ноября 2000

Как известно из механики, работа (А) равна произведению силы на путь. При сокращении мышцы на длину А/ она совершает работу в соответствии с формулой А = SoM , (2.6) где S — площадь поперечного сечения мышцы; о—сила, развиваемая мышечным пучком единичного сечения. Обширный экспериментальный материал свидетельствует, что у всех животных величина а очень близка. Это объясняется универсальностью строения элементарного мышечного волокна (миофибриллы) и тождественностью молекулярного механизма его сокращения. Поскольку гомологичные…
Далее...