Биология

У маленьких животных поверхность тела по отношению к общему объему тела больше, чем у крупных. Поэтому расход тепла (то есть энергии) у них выше. Из уравнения Кляйбера можно вывести и удельную скорость метаболизма: Р = Km-0,25, где К — аллометрический коэффициент. То есть чем больше размеры животного, тем медленнее у него метаболизм. Чтобы восполнить потерю энергии, маленьким животным приходится много есть. Например, мыши едят в день 10-15 процентов от своего веса, а взрослые слоны — 3-4 процента. Чтобы поддерживать интенсивный обмен веществ, маленьким животным приходится увеличивать и частоту сердцебиения. Так, у колибри пульс достигает 1500 ударов в минуту, у человека — 60-80 ударов, а у слонов — 30 ударов в минуту.

В 1932 году швейцарский биолог Макс Кляйбер опубликовал статью, в которой он описал зависимость скорости обмена веществ животных разных размеров, от голубки до вола, и пришел к выводу, что метаболизм в состоянии покоя увеличивается пропорционально массе в степени 0,75. Ее результаты впоследствии проверяли на других выборках животных разных размеров, этим занимались как сам Кляйбер, так и другие исследователи. В итоге за прошедшие более чем три четверти века удалось откорректировать формулу и установить зависимость скорости метаболизма от массы для многих живых существ: позвоночных, беспозвоночных, растений.

Закон Кляйбера для млекопитающих описывается формулой P = 70m0,75, где P — скорость метаболизма в состоянии покоя (ее можно выразить в килокалориях в сутки), m — масса в килограммах, а 70 - коэффициент, характерный для млекопитающих. Много позже физиологи уточнили, что показатель степени для млекопитающих весом меньше 10 килограммов приблизительно равен 0,67. Для других групп животных коэффициенты могут отличаться довольно сильно, поскольку интенсивность метаболизма у них разная. А показатели степени в уравнении довольно близки по значениям, причем не только у позвоночных, но и у многих беспозвоночных и одноклеточных животных.

Впрочем, есть и исключения, например у растений или у фитопланктона уровень метаболизма меняется линейно по отношению к массе.

Исследователи предлагали разные объяснения такому постоянству. Согласно модели Веста-Брауна-Энквиста, скорость метаболизма определяется особенностями транспортной системы организма. Плотность сосудов пропорциональна массе тела, а количество капилляров пропорционально уровню метаболизма, и их размеры не зависят от массы тела. Часть исследователей считает, что скорость метаболизма определяется соотношением поверхности тела и его объема и показатель степени колеблется от 0,67 до единицы. Как бы то ни было, общепризнанного ответа, чем объясняется близкий показатель степени для разных организмов, пока нет.

15 дней назад

Что такое метаболизм? — 1 ответ

+1

Ни для кого не новость, что нам нужна еда как источник энергии. В организме молекулы белков, жиров и углеводов участвуют в биохимических реакциях, которые и называются метаболизмом или обменом веществ. Они расщепляются на компоненты, которые используются для клеточного дыхания, кровообращения, как строительный материал для роста клеток и в других необходимых для организма процессов. Теплокровные животные еще тратят энергию на поддержание постоянной температуры тела. Соответственно, для теплокровных животных (в том числе для человека) измеряют метаболизм в состоянии покоя (часто его называют основным, или базовым, метаболизмом) — расход энергии в единицу времени, а для холоднокровных животных рассчитывают стандартную скорость метаболизма и учитывают температуру, при которой велись измерения.

Всё дело в вестибулярном аппарате. Там есть жидкость, которая под действием ускорения сама начинает движение и через чувствительные волоски передаёт информацию в мозг. Соответственно как только мы останавливаемся нужно некоторое время, чтобы и она остановилась, и успокоились нервные сигналы.

Достоверно это неизвестно, но самое популярное и правдоподобное предположение таково: зевок — это рефлекторная реакция на кислородную недостаточность. Мы зеваем, когда мозгу не хватает кислорода, который нужен для работы клеток. Во время зевка воздух обильно втягивается лёгкими, кровоток насыщается кислородом и насыщает им ткани мозга. Как правило, мы зеваем, когда устаём, скучаем или хотим спать — в каждом из этих случаев чувство усталости вызвано именно кислородным голоданием тканей мозга, так что гипотеза действительно очень правдоподобна, пусть и окончательно не подтверждена.

Отличный вопрос. Наверное правильнее всего было бы сказать, что в зеркале право и лево не меняются местами :) Причиной тому является бинокулярное зрение человека (у нас глаза - правый и левый, а не верхний и нижний) и неготовность мозга верить в зеркала.

Вот пример. Представьте, что прямо перед каждым из наших глаз сидят два кота: перед левым рыжий, перед правым - чёрный. Свет, который отражается от каждого из них будет проецироваться на середину сетчатки соответствующего глаза, а на другой глаз - со смещением. Это смещение, кстати, помогает нам оценить расстояния до котов. А теперь представьте, что вы посадили этих котов к себе на колени не меняя местами (рыжий на левом колене, чёрный - на правом). И сели перед зеркалом. Сначала свет отразится от котов, затем от зеркала и вернётся ровно но той же траектории, по которой попадал в ваш глаз. Рыжий кот по-прежнему будет строго перед левым глазом, а чёрный - перед правым. Только разница будет в том, что наш мозг будет воспринимать их как сидящих ЗА зеркалом, где на вашем (себя-то вы узнали!) правом колене сидит рыжий кот, а на левом - чёрный. Из-за нелогичного движения света (полного отражения под острым углом) наш мозг восстанавливает несуществующую сцену за зеркалом.

PS поверните перед зеркалом голову набок. Что теперь где?

Маттиас Шлейден и Теодор Шванн сформулировали клеточную теорию в 1838—1839 годах. Они постулировали, что:

- Клетка есть биологическая элементарная единица строения организма и может быть рассмотрена как биологическая индивидуальность низшего порядка.

- Клеткообразование есть универсальный принцип размножения.

- Жизнь организма может и должна быть сведена к сумме жизней составляющих его клеток.

Рудольф Вирхов дополнил этот список важным положением:

- Всякая клетка происходит из другой клетки.

Вместе эти 4 утверждения легли в основу современной клеточной теории.

Обновлено 4 месяца назад

Для чего растения испаряют воду? — 1 ответ

+1

На поверхности листа есть крохотные отверстия, устьица. Именно с их помощью растение испаряет влагу со своей поверхности.

Испарение для растений — повышение концентрации солей, в клетке создаётся всасывающая сила, способствующая поступлению воды и питательных веществ в клетки и ткани.

Собственно, всё движение жидкостей в растении становится возможным только благодаря процессу испарения. Створки устьиц могут открываться и закрываться на какие-то доли процента, идеально регулируя интенсивность перехода влаги во внешнюю среду.

В полной темноте и на полуденном солнце они полностью перекрываются, предотвращая обезвоживание растения.

Леса очищают воздух и предотвращают эрозию почвы, что очень важно. Много где пишут, что леса — это лёгкие планеты, но сколько лес выработает фотосинтезом, столько он и потратит, да ещё и сверх того. Только тропические леса ровно-ровно сколько делают, столько и расходуют.

Смотря какой у растения способ размножения.

Если растение размножается посредством пыльцы, то в этом помогают медоносные насекомые.

Если у растения на плодах имеются крючки, то любое животное, которое проходит мимо растения своей шкурой зацепляет семена, и потом разносит их на разные расстояния само того не ведая.

Также, есть растения для размножения которых необходимо, чтобы семена прошли через желудочно-кишечный тракт животного.