Биология. В 3-х томах. Т. 3

У многолетних древесных растений имеет место неограниченный рост, и для них характерна кривая роста, слагающаяся из ряда S-образных участков (рис. 21.11), каждый из которых описывает рост за один год. При неограниченном росте какой-то небольшой положительный рост продолжается до самой гибели.

Рис. 21.11. Кривая роста многолетнего древесного растения — березы

Другие примеры неограниченного роста можно найти у грибов, низших растений, в частности у водорослей, и у многих животных, особенно у беспозвоночных, рыб и рептилий. Неограниченный рост характерен также для листьев однодольных растений.

21.2.3. Рост у членистоногих

Очень своеобразный тип роста наблюдается у ракообразных и у других членистоногих, таких как насекомые с неполным превращением и личинки насекомых с полным превращением. Поскольку наружный скелет у этих животных неэластичен, рост у них происходит как бы отдельными рывками, разделенными рядом линек (прерывистый рост). Картина роста, типичная для насекомых с неполным превращением, показана на рис. 21.12. Такие кривые роста, основанные на общей длине тела, не дают верного представления о росте. Если построить кривую роста для того же насекомого, используя в качестве меры сухую массу, то получится S-образная кривая; это показывает, что истинный рост, оцениваемый по увеличению массы протоплазмы, непрерывен.

Рис. 21.12. Кривая роста длины тела у саранчи. (По R. So per, Т. Smith, 1979, Modern Biology, Macmillan.)

21.3. Регуляция роста и развития

Процесс роста и развития данного организма определяется в конечном счете информацией, содержащейся в его ДНК. Рост, однако, представляет собой результат взаимодействия между ДНК и факторами внутренней и внешней среды организма. К важным внешним факторам относятся пища, свет, тепло и вода. Внутренняя среда создается такими веществами, как гормоны, и открытыми недавно цитоплазматическими белками (факторами транскрипции), которые прямо или косвенно влияют на экспрессию генов. Внешние факторы могут оказывать влияние и на внутреннюю среду; например, при отсутствии в пищевом рационе йода организм человека не способен вырабатывать гормон тироксин, что приводит к замедлению роста.

В недавних экспериментах по пересадке тканей между видами с разными типами роста была обнаружена регуляция роста, обусловленная взаимодействием между тканями. Если бы каждая ткань росла со своей обычной скоростью, то возникли бы несогласованности и структура органа оказалась бы нарушенной. Но благодаря тому, что скорости роста двух тканей приспосабливаются одна к другой, рост органа протекает нормально. Из этих исследований можно сделать вывод, что одна ткань влияет на скорость роста другой.

Некоторые из факторов, влияющих на рост и развитие, перечислены в табл. 21.1 (см. также рис. 21.13).

Таблица 21.1. Факторы, влияющие на рост и развитие

Рис. 21.13. Влияние количества потребляемой пищи и внешней температуры на массу тела у лайки. (По данным J. L. Durrer, J. P. Hannon, 1962, Am. J. Physiol., 202, 375.)

21.3. Используя данные, приведенные на рис. 21.13, объясните, почему масса тела снижается до минимума в периоды максимального потребления пищи.

21.4. Развитие

В самом широком смысле рост — это не только необратимое увеличение сухой массы как результат клеточного деления и увеличения размеров клеток, но также и последующий процесс развития. В процессе развития клетки специализируются для выполнения определенных функций в организме — это называется дифференцировкой. Другими словами, между клетками происходит разделение труда. Кроме того, как уже говорилось, при этом осуществляется также морфогенез. Как видно из табл. 21.2, степень дифференцировки клеток связана с уровнем филогенетической организации.

Таблица 21.2. Приблизительное число клеток и клеточных типов как отражение степени дифференцировки, наблюдаемой на разных ступенях филогенетического развития