Ограничения в размерах у животных с трахейной системой

Ведущий фактор – разность парциальных давлений кислорода во внешней среде и внутри организма. Для успешной диффузии (способ поступления кислорода в ткани) она должна составлять не менее двух процентов.

NB! В палеозое содержание кислорода в воздухе составляло около 35%, и насекомые были крупнее (до 70 см в размахн крыльев). В современных условиях (21% О₂ в атмосфере) диффузия возможна при размерах ≤ 40 х 3 см.

Ограничения в размерах у животных с внутренним скелетом

Это способность костей служить опорой для тяжелой конструкции. Способность кости служить опорой прямо пропорциональна площади S поперечного сечения (L²), вес тела – прямо пропорционально объему V (L³). Таким образом, увеличение в 2 раза размеров тела требует костей, способных выдержать вес, возросший в 8 раз. Поэтому должна измениться форма костей, а именно, соотношение ее длины и толщины (толщина должна расти значительно быстрее). Например, при увеличении длины кости в 2,5раза, толщина должна возрасти в 10 раз, то есть должны меняться пропорции тела.

NB! В условиях силы тяжести Земли гармоничность телосложения у человека может сохраниться при максимум 4-5 м роста (10-метровые красавцы-гиганты нереальны).

Ограничения размеров у животных с наружным скелетом (подвижных)

Лимитирующий фактор – вес (масса) наружного скелета). При возрастании линейных размеров (L) вес увеличивается как L³, а абсолютная сила мышц как L² (площадь поперечного сечения мышцы), т.е. вес растет намного быстрее. Поэтому, например, водные членистоногие (ракообразные) могут быть значительно больше наземных (лангусты до 1 м). У последних же и ограничения со стороны трахейной системы. Кстати, именно поэтому, а не из-за физиологических или иных особенностей мышц мелкие организмы по абсолютной силе мышц превосходят крупные (жук легко тащит вес, превышающий собственный в 90 раз и т.п.)