Зависимость массы мозга от массы тела. - раздел История, А.И.Зотин, А.А.Зотин НАПРАВЛЕНИЕ, СКОРОСТЬ И МЕХАНИЗМЫ ПРОГРЕССИВНОЙ ЭВОЛЮЦИИ Многие Авторы Изучали Зависимость Массы Головного Мозга От Массы Тела Позвоно...
Многие авторы изучали зависимость массы головного мозга от массы тела позвоночных животных (Friedenthal, 1910; Bonin, 1937; Crile, Quiring, 1940; Stephan, Andy, 1964; Jerison, 1970, 1973, 1988; Stephan et al., 1970; Стрельников, 1953, 1970а,б; Sacher, 1976, 1978; Economos, 1980; Martin, 1981; Armstrong, 1982; Hofman, 1982, 1983; Harvey, 1988; Зотин, 1993 б) и показали, что она соответствует аллометрическому соотношению
(171)
где Мbr - масса головного мозга (г); M - масса тела (г); cbr - коэффициент энцефализации; kbr- константа.
Для примера на рис.39 показана зависимость массы мозга от массы тела, основанная на измерении 883 видов млекопитающих (Harvey, Bennett, 1983). Из этого рисунка видно, что масса головного мозга млекопитающих, как и остальных позвоночных животных, сильно зависит от размеров тела. Поэтому, при сопоставлении относительных размеров мозга разных видов позвоночных животных правильней использовать коэффициент энцефализации сbr (171), а не какие-либо иные выражения: он лучше отражает качественные и количественные возможности мозга.
Вместе с тем этот признак (как и многие другие анатомические и физиологические признаки) сильно варьирует даже у животных одного вида. Поэтому для характеристики того или иного таксона важно иметь достаточно большое количество данных о массе мозга и тела - чем больше материалов такого рода мы будем иметь в своем распоряжении, тем точнее будет определены коэффициенты сbr и kbr .
В литературе имеется ряд обзоров о величине мозга и массе тела позвоночных (Никитинко, 1969; Стрельников, 1970а; Jerison, Jerison, 1988; Зотин, 19936). В некоторых работах обнаружена связь величины коэффициента энцефализации сbr с высотой организации позвоночных животных (Martin, 1981; Wyles et al., 1983; Zotin, Lamprecht, 1996). В табл.50 представлены величины коэффициента энцефализации сbr из формулы (171) для разных классов типа позвоночных, рассчитанных по данным, приводимым в монографии Стрельникова (1970а) и в обзорах других авторов (Никитинко, 1969; Блинков, 1972; Ливчак, 1972; Яблоков и др., 1972; Крушинская, Лисицына, 1983; Зотин, 19936).
В принципе коэффициент cbr, как говорилось, можно использовать в качестве одного из критериев организованности животных, так как он косвенно показывает степень совершенства нервной регуляции и разумной деятельности животных, хотя, как видно из табл.50, его увеличение не вполне совпадает с повышением степени организованности позвоночных животных. Это объясняется, как нам кажется, тем, что увеличение относительных размеров мозга и связанный с этим успех в борьбе за жизнь настолько важно для животных, что оно подхватывается естественным отбором независимо от биоэнергетического прогресса.
Таблица 50
Коэффициента энцефализации сbr в разных классах типа позвоночных. N - число изученных видов; tg - время возникновения данного класса в млн. лет (из табл.42). Для позвоночных животных принято kbr=0.56
| Класс
| Cbr
| N
| tg
|
| Myxini
| 0.00004
|
|
|
| Cephalaspidomorphi
| 0.00059
|
|
|
| Chondrichthyes
| 0.082
|
|
|
| Osteichthyes
| 0.021
|
|
|
| Amphibia
| 0.011
|
|
|
| Reptilia
| 0.015
|
|
|
| Aves
| 0.171
|
|
|
| Mammalia
| 0.440
|
|
|
Используя данные о времени возникновения отдельных классов позвоночных (табл.42) и данные о коэффициенте энцефализации (табл.50), можно нарисовать кривую увеличения степени организованности позвоночных в процессе прогрессивной эволюции (рис.40) и выразить ее аналитически в виде формулы:
Cbr= 0.293•ехр(0.014·tg). (172)
Согласно формуле (172) по такому показателю, как коэффициент энцефализации, скорость возрастания организованности позвоночных в процессе эволюции и заметно больше, чем скорость биоэнергетического прогресса (ß=0.0059) и прогрессивной эволюции (ß=0.0063) (140).
Теперь мы приведем расчеты коэффициента cbr, для разных отрядов классов млекопитающих и птиц по данным из тех же обзоров, что и указаных выше (Никитинко, 1969; Стрельников 1970а; Блинков, 1972; Ливчак, 1972;
Яблоков и др., 1972; Крушинская, Лисицына, 1983; Jürgens, Prothero, 1987; Зотин, 19936). Расчет правильным с точки зрения статистики методом для видов млекопитающих и птиц (А.А.Зотин, 1999) показал, что коэффициент для млекопитающих равен kbr=0.575±0.017, a для птиц kbr=0.532±0.020. Очевидно, что различия лежат в пределах ошибки измерений, поэтому мы подсчитали общий для обоих классов коэффициент kbr и получили его равным kbr=0.56. Расчеты показывают:
для млекопитающих Mhr= 0.44·M0.56 , (173)
для птиц Мbr = 0.17·М0.56,
Коэффициент kbr=0.56 мы и приняли для обоих классов при вычислении коэффициента энцефализации в отдельных отрядах, семействах и видов млекопитающих и птиц. Сопоставление коэффициента энцефализации с временем существования того или иного таксона показано в табл.51. По данным, приведенным в этой таблице можно построить кривую прогресса организованности в реальной эволюции млекопитающих и птиц (рис.41). Получаем типичные экспоненты, которые можно выразить с помощью следующих формул (сведенья времени возникновения отдельных отрядов птиц взяты из руководства Кэрролла, 1993 а):
Млекопитающие -> Сbr = 1.25 · ехр(0.026 · tg ), (174)
Птицы -> Cbr=0.14·ехр(0.002·tg). (175)
Судя по этим расчетам, эволюция относительных размеров мозга в классе млекопитающих и птиц шла с разной скоростью, причем млекопитающие эволюционировали быстрее птиц. Формула (174) показывают также, что эволюционный прогресс организованности по коэффициенту энцефализации, шел примерно с такой же скоростью, как по сопоставимой продолжительности жизни млекопитающих (170) и собственно прогрессивной эволюции (137).
Показано, что размеры мозга соответствуют энергетическому
метаболизму животных (Стрельников, 1953, 19706; Hopson, 1977). Это естественно, так как согласно термодинамике информационных процессов, чем совершенней регуляция и управление в термодинамической системе, тем больше она требует затрат энергии. Согласно же нашему допущению совершенство управления процессами, протекающими в животном организме, как и рассудочная деятельность, коррелируют с относительными размерами мозга. Однако, учитывая, что при биоэнергетическом прогрессе млекопитающих ß=0.0068, можно считать, что прогресс организованности в классе млекопитающих, хотя и связан с биоэнергетическим прогрессом, но шел быстрее, чем последний.
Таблица 51
Коэффициента энцефализации сbr в разных отрядах (и некоторых семействах) млекопитающих и птиц. N - число изученных видов; tg - время таксона в млн. лет назад (из табл.42).
| Отряд
| Cbr
| N
| tg
| Отряд
| Cbr
| N
| tg
|
| Класс Mammalia
|
|
|
| Класс Aves
|
|
|
|
| Marsupialia
| 0.150
|
|
| Sphenisciformes
| 0.036
|
|
|
| Insectivora
| 0.085
|
|
| Struthioniformes
| 0.059
|
|
|
| Chiroptera
| 0.113
|
|
| Galliformes
| 0.079
|
|
|
| Rodentia
| 0.148
|
|
| Apodiformes
| 0.097
|
|
|
| Lagomorpha
| 0.151
|
|
| Columbiformes
| 0.098
|
|
|
| Edentata
| 0.241
|
|
| Gruiformes
| 0.109
|
|
|
| Hyracoidea
| 0.265
|
|
| Charadriiformes
| 0.118
|
|
|
| Carnivora
| 0.350
|
|
| Pelecaniformes
| 0.121
|
|
|
| Artiodactyla
| 0.378
|
|
| Anseriformes
| 0.123
|
|
|
| Perissodactyla
| 0.390
|
|
| Ciconiiformes
| 0.150
|
|
|
| Pinnipeda
| 0.567
|
|
| Falconiformes
| 0.166
|
|
|
| Primates
| 0.774
|
|
| Passeriformes
| 0.178
|
|
|
| Сем. Hominidae
| 2.758
|
|
| Сем. Corvidae
| 0.297
|
|
|
| Proboscidea
| 1.204
|
|
| Piciformes
| 0.247
|
|
|
| Cetacea
| 1.324
|
|
| Strigiformes
| 0.271
|
|
|
| Ceм. Delphinidae
| 1.684
|
|
| Psittaciformes
| 0.329
|
|
|
Прогресс организованности млекопитающих в процессе эволюции, учитываемый с помощью коэффициента энцефализации, установлен и на палеонтологическом материале (Jerison, 1961). На рис.42 показаны собранные этим автором данные о зависимости массы мозга от массы тела, рассчитанных по обнаруженным остаткам млекопитающих олигоцена и эоцена по сравнению с современными млекопитающими. Согласно проведенным нами расчетам (Зотин, Зотин, 1995) по данным, приведенным на рис.43, коэффициент энцефализации млекопитающих в эоцене равнялся 0.026, в олигоцене - 0.055 и у современных млекопитающих - 0.115.
Все темы данного раздела:
Часть 1. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭВОЛЮЦИИ
Главный вопрос, который встает при рассмотрении биологических явлений, даже такого масштаба как процесс эволюции организмов, сводится в самом общем виде к следующему: является ли это явление естест
Вероятностная интерпретация критериев эволюции.
Критерии эволюции термодинамики неравновесных процессов (12,13,18), как и критерий классической термодинамики (6), показывают не только направление изменений термодинамической системы, но и определ
Кинетика приближения термодинамической системы к конечному состоянию.
Сначала ограничимся случаем, когда выполняется уравнение (23), т.е. система находится вблизи от стационарного состояния. Решая это уравнение, получаем
Микроэволюция
Микроэволюцией называют процессы, протекающие в популяциях и заканчивающиеся образованием нового вида (Тимофеев-Ресовский и др., 1969; Северцов, 1987; Яблоков, Юсуфов, 1998;). При образовании новог
Аксиоматика
Аксиоматике эволюционного учения посвящено довольно много работ (Воронцов, 1980, 1984; Медников, 1982, 1984, 1989; Jongeling, 1985). Так как в данном разделе книги речь идет только о доказательства
Синтетическая теория эволюции
Во времена Уоллеса и Дарвина еще не было четких представлений о механизмах наследования. Поэтому одним из самых коварных возражений против теории естественного отбора был, так называемый, парадокс
Макроэволюция
Макроэволюцией называют процессы, приводящие к возникновению таксонов надвидового ранга: родов, семейств, классов и т.д. (Тимофеев-Ресовский и др., 1969; Северцов, 1987, 1990). Макроэволюция охваты
Биологический и морфо-физиологический прогресс
Еще со времен Ламарка (1935, 1937) возникли представления о направленности процесса эволюции. Последующее развитие биологии и особенно многочисленные палеонтологические находки показали, что с ходо
Прогрессивная эволюция
Наличие эволюционного прогресса в живой природе не вызывает сомнений прежде всего из-за наличия палеонтологических данных, показывающих что в реальной эволюции происходило появление все более совер
Биоэнергетический прогресс
Как отмечалось, согласно А.Н.Северцову (1925, 1934, 1939) морфо-физиологический прогресс осуществляется через ароморфозы приспособительные изменения организмов, в результате которых общая энергия ж
Совершенствование регуляции и управления
Как отмечают многие авторы, эволюционный прогресс сопровождается не только увеличением интенсивности энергетического обмена, но и совершенствованием процессов регуляции и управления. Грант (1980, 1
Мегаэволюция
Выше мы рассматривали такие этапы эволюции, как микроэволюция и макроэволюция. Теперь остановимся на вопросах, связанных с проблемами мегаэволюции.
Мегаэволюцией Симпсон (1948), как и неко
Механизмы мегаэволюции.
Свойства биосферы определяются входящими в ее состав биоценозами (Тимофеев-Ресовский и др., 1969), поэтому ее эволюционные изменения должны начинаться с изменения структуры биоценозов и особенно би
Регрессивная эволюция.
Биосфера в целом и отдельные ее биологические составляющие (популяции, биоценозы, экосистемы) представляют собой термодинамические, открытые, организованные системы. Они должны, поэтому, подчинятьс
Энтропия и негэнтропия
По поводу применимости термодинамики для описания биологических систем и процессов в научной периодике время от времени возникали (Беркинблит, 1965; Быховский, 1965; Сырников, 1965; Popper, 1965, 1
Энтропия.
Понятие энтропии - одно из основных понятий термодинамики, без использования которого невозможно термодинамическое рассмотрение ни равновесных, ни неравновесных процессов (Зарафянц, 1935; Шамбадаль
Негэнтропия.
Термин негэнтропия введен в термодинамику Бриллюэном (Brilloun, 1949, 1951; Бриллюэн, 1960, 1962) как меры порядка системы. С помощью этого понятия он попытался связать термодинамику, статистическу
Организованные системы
Бюргард (Beauregard Costa, 1960) отмечает, что термин информация в утверждении (48) употребляется в двух смыслах: в первом случае: негэнтропия —> информация - речь идет о собирании сведений, а в
Живые системы.
В живых системах, которые можно определить, как открытые, далекие от равновесия, организованные системы, способные к размножению, всегда имеют место негэнтропийные эффекты. Они заключаются в том, ч
Термодинамические подходы к проблемам биологической эволюции
Термодинамический подход к проблеме эволюции и подход с точки зрения естественного отбора резко отличаются друг от друга и поэтому долгое время эти две теории эволюции практически не соприкасались.
Термодинамика и направленность эволюции
По вопросу о направленности эволюции существует не только большая литература, но и длительная, почти 200-летняя, дискуссия между ламаркистами и дарвинистами, конца которой не видно (Назаров, 1984;
Общие соотношения биологической термодинамики
В обычных условиях покоя организмы находятся в устойчивом состоянии с минимальной интенсивностью потребления кислорода, соответствующему основному или стандартному обмену. Под воздействием внешних
Часть 2. ПРОГРЕССИВНАЯ ЭВОЛЮЦИЯ: УСИЛЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА
Наличие в живой природе более совершенных и менее совершенных организмов никогда не вызывало сомнений и было очевидным задолго до появления эволюционного учения (Лункевич, 1936, 1940, 1943; Воронцо
Стандартный обмен
Перейдем теперь к характеристике основных процессов, входящих в понятие энергетического обмена. Это прежде всего основной и стандартный обмен. Под основным обменом имеют в виду интенсивность
Значение массы тела
Прежде всего, следует учитывать то, что стандартный обмен, как и другие виды энергетического обмена, связан с массой тела животных аллометрическими соотношениями (46) и (47). Из этих соотношений сл
Влияние температуры
Стандартный обмен, как и другие биохимические процессы, протекающие в организмах, сильно зависит от температуры среды, поэтому принято измерять потребление кислорода у пойкилотермных животных при 2
Акклимация и акклиматизация
Упомянутые неточности определения зависимости стандартного обмена от температуры, помимо естественного разброса данных о потреблении кислорода животными (зависящего от состояния животного, времени
Критерий упорядоченности
Как уже говорилось, согласно предположению Ивлева (1959, 1963) и Дольника (1968, 1978) арогенез состоит в усилении энергетического обмена организмов: усилении основного или стандартного обмена. Это
Максимальный обмен
Как отмечалось, понятие стандартный обмен (обмен покоя) недостаточно четко определено, так как в состоянии покоя активность разных животных различна и, измеряя потребление кислорода в таком состоян
Константа Рубнера
Еще один критерий эволюционного прогресса, который может быть получен в цифровом выражении, предложен Э.С.Бауэром (Bauer, 1931; Бауэр, 1935) и назван им константой Рубнера. Этот критерий осн
Простейшие
Хотя к настоящему времени накоплено достаточно много материалов по дыханию простейших, работ, обобщающих и систематизирующих эти данные, сравнительно немного (John, 1941; Винберг, 1949; Zeuthen, 19
ApicomplexaSarcomastigophoraCiliophora
Расположение классов в типе Sarcomastigophora:
Eumycetozoea
Низшие беспозвоночные
Для большинства типов и классов беспозвоночных показана аллометрическа зависимость (46). Однако для многих типов низших беспозвоночных из-за ограниченного числа измеренных видов животных точность о
Черви - Plathelminthes (Плоские черви)
Из группы червей мы остановимся только на типе Plathelminthes, но при вычислении зависимости дыхания от температуры учитывались данные, полученные для аннелид. Хотя данных по влиянию температуры на
Высшие беспозвоночные
К высшим беспозвоночным животным относят типы членистоногих (Arthropoda), моллюсков (Mollusca), иглокожих (Echinodermata), щетинкочелюстных (Chaetognatha), оболочников (Tunicata) и полухордовых (He
Acariformes —>Amblypygi —> Scorpiones —> Parasitiformes —> —> Aranei —> Solifugae —> Opiliones
Таблица 11
Коэффициент а (мВт/г) и критерий упорядоченности Сr в разных таксонах класса Arachnida (Паукообразные). N - число видов, n - число измерений (Зотин и др., 1998а).
Низшие насекомые - Apterygota
Данных о дыхании низших насекомых, к которым относят 4 отряда (Плавильщиков, 1957), немного, кроме, может быть, представителей отряда ногохвосток (Бызова, 1972). Согласно ее обзору два вида из отря
Высшие насекомые - Pterygota
К высшим насекомым относят около 25-30 отрядов класса Insecta (Плавильщиков, 1957; Бей-Биенко, 1980). В известных нам обзорах об интенсивности дыхания взрослых насекомых приводится сравнительно нем
Насекомые с неполным превращением
Отряд Blattodea(Таракановые).
Данных о дыхании тараканов сравнительно немного. В работе Донцовой и др.(1985) приведены собственные и литературные материалы о массе тела и
Насекомые с полным превращением
Отряд Coleoptera (Жесткокрылые).
Для этого отряда имеются данные о массе тела и дыхании (117 видов насекомых, 133 измерений) из 19 семейств (Алексеева, Зотин, 1995). Авторы приводят следую
Суперорганизмы.
Совсем иные значения коэффициента а и критерия упорядоченности Сr получаются, если рассматривать суперорганизмы из отряда перепончатокрылых. Известно, что многие пчелы (Moritz, Southw
Макросистематика насекомых
Класс насекомых включает от 24 до 30 отрядов (классификация класса находится еще в процессе становления и точное число отрядов не установлено). Из них мы будем говорить только о 12 наиболее распрос
Taxodonta —> Eulamellibranchia —> Dysodonta
При определении критерия упорядоченности принимали, что моллюски умеренного пояса дышат в 1.66 раз сильнее, чем тропического. В этом случае получаем для класса двустворчатых моллюсков:
Таб
Gymnosomata —> Sacoglossa —> Nudibranchia—> —> Cephalaspidae
В целом для класса брюхоногих моллюсков имеем: Класс Gastropodaa=0.685±0.032; Сr=13.86±0.70 (112)
Класс Cephalopoda(Головоногие)
Головоногие
Bivalvia—> Gastropoda—> Loricata—> Cephalopoda
Тип Echinodermata (Иглокожие)
Работ, в которых изучалась скорость потребления кислорода взрослыми формами иглокожих сравнительно немного. Больше других в э
Echinoidea —>Asteroidea —> Holothuroidea —> —> Ophiuroidea—> Crinoidea
Таблица 31.
Коэффициент а и критерий упорядоченности Сr для разных классов типа Echinodermata.По данным, представленным в табл.30. N - число изученных видов.
&nbs
Caudata -> Gymnophiona -> Anura
Так же располагают отряды амфибий некоторые другие авторы (Наумов, 1950; Матвеев, 1956), но обычное расположение этих отрядов следующее: Gymnophiona - Caudata - Anura (Брэм, 1931; Кашкаров, Станчин
Testudintes —> Rhynchocephalia —> Squamata —> Crocodylia
В настоящее время еще преждевременно обсуждать вопрос о том правильно ли расположены семейства пресмыкающиеся в каждом подотряде согласно табл.36, так как экспериментальных данных о стандартном обм
Gt; Chiroptera —> Primates —> Cetacea —> Perissodactyla
Последовательность расположения отрядов по этой схеме отличается не только от предложенной другими авторами (табл.38), но и макросистемы отрядов млекопитающих, описанной в работе Зотина и Владимиро
Изменение энергетического обмена в ходе эволюции
Как отмечалось выше, вывод Дольника (1968), согласно которому по мере усложнения организации животных стандартный обмен заметно возрастает, подтверждается всеми известными нам данными. Чтобы сделат
Биологический и физический смысл эволюционного прогресса
Как видно из сказанного выше, в эволюционном прогрессе организмов мы различаем биоэнергетический прогресс, измеряемый с помощью коэффициента а [(46), (47)], и собственно прогрессивную эволюц
Направление и скорость прогрессивной эволюции и биоэнергетического прогресса
Хотя критерий эволюционного прогресса, использованный Ивлевым и Дольником, пока не получил широкого признания (особенно среди профессиональных эволюционистов), нет сомнений, что он может быть полож
Направление и скорость эволюционного прогресса в соответствии с константой Рубнера
Как отмечалось, константа Рубнера менее удобна для характеристики эволюционного прогресса, чем критерий упорядоченности или коэффициент а. В ее состав входят не только стандартный обмен, но
Аллогенез и катагенез
В данной работе мы в основном придерживаемся теории А.Н.Северцова относительно биологического прогресса. Необходимо, поэтому, разобраться в том, как изложенные выше представления соотносятся с этой
Часть 3. ПРОГРЕССИВНАЯ ЭВОЛЮЦИЯ: СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РЕГУЛЯЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ
"Да сохранит меня небо от глупого Ламарковского стремления к прогрессу"
"Знаю, что едва ли возможно определить
Ясно, что разумеется под более высокой
Или б
Критерии организованности
Негэнтропийные эффекты. Прежде всего, можно говорить, в принципе, об использовании для эволюционных проблем понятия негэнтропийного эффекта
Совершенствование терморегуляции в процессе прогрессивной эволюции
Как отметил Слоним (1982а), в филогенезе млекопитающих происходит совершенствование температурного гомеостаза "по мере восхождения по
эволюционной лестнице". Эта идея была п
Адаптация к условиям существования.
Очевидно, что в северных широтах необходима более совершенная терморегуляция, так как здесь имеются четкие сезонные изменения температуры и увеличивается разность между температурой тела животных и
Скорость совершенствования терморегуляции у млекопитающих в процессе эволюции.
Теперь вернемся к обсуждению вопроса о совершенствовании температурного гомеостаза "по мере восхождения по эволюционной лестнице". Данные, приводимые в табл.46, позволяют расположить отря
Gt; Lagomorpha -> Perissodactyla
Указанное расположение отрядов не очень сильно отличается от макросистематики отрядов, основанной на использовании критерия упорядоченности в классе млекопитающих (рис.26). Выделяются, пожалуй, тол
Суперорганизмы.
Помимо гомойотермных животных, к терморегуляции способны и, так называемые, суперорганизмы. К ним относятся сообщества некоторых общественных насекомых: муравейники, термитники, рои пчел, а
Эволюция максимальной продолжительности жизни животных.
Некоторые авторы указали на то, что в процессе биологической эволюции максимальная продолжительность жизни животных заметно возрастает (Sacher, 1975; Аринчин, 1982; Culter, 1984). Особенно наглядно
Зависимость массы мозга от потребления кислорода
Как сказано, масса мозга аллометрически зависит от массы тела животных (171). С другой стороны, хорошо известна в сравнительной физиологии аллометрическая зависимость (46) между стандартным обменом
Изменение организованности животных в процессе эволюции
Как видно из приведенных данных, по некоторым показателям мозга (коэффициент энцефализации, энергетика мозга и коры головного мозга), а также по максимальной продолжительности жизни и совершенству
Часть 4. МАКРОСКОПИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПРОГРЕССА
Большинство отечественных эволюционистов не видят необходимости в постановке вопроса о специальных механизмах макроэволюции, отличных от микроэволюционных (Завадский, Колчинский, 1977; Иорданский,
Адаптация к низким температурам среды
Крог (Krogh, 1916) высказал парадоксальную идею, согласно которой стандартный обмен арктических животных выше, чем тропических. Эта идея породила большое число исследований энергетического обмена у
Адаптация к высокогорью
Адаптация к горным условиям жизни, куда постепенно могут быть вытеснены виды, не выдерживающие конкуренции за жизнь, связана с акклимацией и акклиматизацией не только к низкому содержанию кислорода
Адаптация к физическим нагрузкам
В условиях борьбы за существование в системе хищник-жертва или при недостаточной обеспеченности пищей выживание животных связано с интенсивной мышечной работой: в этих условиях многие виды животных
Часть 5. БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС И ТЕПЛОВЫЕ БАРЬЕРЫ
В процессе прогрессивной эволюции происходит непрерывное увеличение стандартного обмена животных от простейших до млекопитающих и птиц (табл.41; рис.28). Встает, однако, вопрос, возможно ли дальней
Способны ли крокодилы и динозавры к терморегуляции?
Представленная гипотеза возникновения терморегуляции открывает новые возможности для установления времени появления гомойотермии в процессе эволюции позвоночных животных, определения уровня
Увеличение относительных размеров мозга
Многие авторы справедливо указывают, что прогрессивная эволюция характеризуется не только усилением энергетики организмов, усложнением их строения и функционирования, но и совершенствованием информ
Виртуальные цивилизации.
Следует отметить, что человеческая цивилизация могла и не возникнуть, так как, по всей видимости, первыми среди позвоночных животных встали на путь увеличения относительных размеров мозга представи
Социальная деятельность животных
Выше говорилось о предпосылках возникновения цивилизаций на базе увеличения относительных размеров мозга и связанной с этим разумной деятельностью. Но возможно, что это не единственный биологически
Ноосфера как следствие принципа наискорейшего спуска
Земная цивилизация является порождением человеческого разума и рук. Вопрос состоит в том, имела ли она биологические предпосылки? Не в смысле истории возникновения человека или отряда приматов, а в
Принцип наискорейшего спуска, как основа эволюции Вселенной
Согласно теории тепловой смерти Клаузиуса, которая вытекает из второго начала термодинамики, Вселенная движется к состоянию равновесия. Логично было бы предположить, что это движение осуществляется
Третий тепловой барьер
Как отмечалось, помимо первого теплового барьера, который возникает в процессе прогрессивной эволюции и приводит к появлению гомойотермных животных, и второго теплового барьера, преодоление которог
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Настоящая монография завершает серию работ, в которых сделана попытка построить термодинамические основы теоретической биологии. Эта попытка длится более 30 лет и начиналась работой «Thermodynamic
Новости и инфо для студентов