Биология. В 3-х томах. Т. 3

Рост можно измерять на разных уровнях биологической организации, например измерять рост клетки, организма или популяции. Изменения численности популяции во времени отражает кривая роста, представленная на рис. 21.1, Г (см. также разд. 12.6.3). На уровне организма можно измерять множество различных параметров; — часто измеряют длину, площадь поверхности, объем или массу. У растений нередко нужно бывает получать кривые роста корней, стеблей, междоузлий и листовой поверхности, и измеряемыми параметрами служат длина и площадь. При построении кривых роста целого животного или растения обычно используют длину и массу. Массу можно оценивать по двум показателям — по сырой и сухой массе. Сырую массу измерять легче, так как это не требует специальной обработки и не причиняет организму вреда, что позволяет многократно измерять один и тот же организм на протяжении длительного времени.

Главный недостаток использования сырой массы в качестве показателя роста состоит в том, что получаемые при этом данные могут варьировать из-за колебаний содержания влаги в тканях. Истинный рост отражается в изменении других компонентов (не воды), и единственный надежный метод его измерения — определение сухой массы. Для этого организм убивают и помещают в печь при температуре 110°С, чтобы удалить всю влагу. Затем образец охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Эту процедуру повторяют до тех пор, пока масса не станет постоянной, что и будет соответствовать сухой массе. Для получения более точных данных рекомендуется измерить сухую массу как можно большего числа экземпляров, а затем вычислить среднюю величину. Полученное таким образом значение более надежно, чем результат взвешивания одного экземпляра.

21.1.2. Типы кривых роста

Если отложить по оси ординат данные для любого из перечисленных выше физических параметров, например для сырой или сухой массы (m), а по оси абсцисс — время (t), то получится так называемая кривая абсолютного роста (рис. 21.3); она дает представление об общем характере роста и о его длительности. На основании этого графика можно построить кривые роста, представленные на рис. 21.3-21.5.

Рис. 21.3. Кривая абсолютного роста овцы. (По данным L. R. Wallace, 1948, J. Agric. Sci., 38, 93 и H. Pafsson, J. В. Verges, 1952, J. Agric. Sci., 42 93.)

Построив график изменения данного параметра во времени, можно получить кривую абсолютной скорости роста (рис. 21.4). Такую же кривую можно получить, построив график зависимости наклона кривой абсолютного роста от времени (dm/dt). Эта кривая показывает, как изменялась скорость роста в период проведения исследований; в частности, она выявляет фазу наиболее быстрого роста, которая совпадает с самым крутым участком кривой абсолютного роста. Вершина второй кривой соответствует точке перегиба первой, а затем скорость роста падает — организм достиг своих окончательных размеров.

Рис. 21.4. Кривая абсолютной скорости роста, построенная по данным рис. 21.3

Разделив каждое из полученных значений абсолютной скорости роста на массу, достигнутую в начале каждого временного периода (dm/dt⋅1/m), и построив график зависимости найденных величин от времени, получим кривую относительной (или удельной) скорости роста (рис. 21.5). Это будет мерой эффективности роста.

Рис. 21.5. Кривая относительной скорости роста, построенная по данным рис. 21.3

Сравнение кривых относительной скорости роста для организмов, растущих в разных условиях, позволяет выявить условия, наиболее благоприятные для быстрого роста или для более продолжительного роста. У млекопитающих кривая абсолютного роста S-образная, но точная ее форма, по-видимому, зависит от времени, необходимого для достижения половой зрелости. У крысы кривая круто идет вверх и действительно имеет S-образную форму, так как половая зрелость достигается быстро (за несколько месяцев), тогда как у человека на кривой абсолютного роста ясно видны четыре фазы усиленного роста (рис. 21.6).

Рис. 21.6. Три типа кривых роста для человека

21.1. Какие заключения относительно роста человека можно сделать на основании трех кривых, представленных на рис. 21.6?

21.2. Типы роста

У живых организмов встречаются различные типы роста, которые мы сейчас рассмотрим подробнее.

21.2.1. Изометрический и аллометрический рост