Основной обмен. Минимальная скорость расходования энергии, необходимая для поддержания жизни. Факторы среды и рост

В состоянии покоя
для обозначения минимальных скоростей обмена используют термины
«стандартный обмен» (Krogh, 1914) и «основной обмен».
Обмен, сопровождающийся нормальной самопроизвольной активностью
называют рутинным обменом (Fry, 1957; Beamish, 1964a).
Верхний предел скорости расходования энергии
при максимальной активности
(выдерживаемой организмом) – активный обмен
Термин основной обмен –
для теплокровных
Термин стандартный обмен –
для холоднокровных животных

Сведения о среднесуточных затратах энергии у рыб
в естественных условиях?
Вычисляют косвенным путём,
связывая величины рационов
с «кажущимися» скоростями обмена
(с помощью энергетических уравнений по скоростям потребления пищи и роста)

ФАКТОРЫ СРЕДЫ И РОСТ

ОБЩАЯ
МЕТАБОЛИЧЕСКАЯ
СИСТЕМА
РОСТА

Рост - непосредственно связан
с мощным биотическим фактором — пищей,
любой абиотический фактор неизбежно
вовлекается во взаимодействие
между ними
Если возрастающие энергетические потребности превышают прирост поступления энергии с пищей
Темп роста
Возрастает
Снижается
С возрастанием температуры количество потребляемой пищи, а также скорость переваривания увеличиваются

Классификация факторов среды по Fry (1947)
«Факторы» - действующие начала,
т. е. то влияние, которое любой
параметр среды оказывает на организм
(определённые
категории)
Факторы - параметры среды.
Летальные Факторы не рассматриваются.
ПОЧЕМУ?

Контролирующие Факторы
управляют
скоростями реакций, влияя на степень
молекулярной активации метаболитов
Температура рН
Действуют при любых значениях соответствующих параметров среды

Лимитирующие Факторы
ограничивают
поступление или удаление метаболита -
звена в цепи обмена
Кислород
Свет при фотосинтезе
Вступают в действие
при определенном значении параметра,
который разграничивает
зависимые и независимые
от Лимитирующих Факторов
состояния организма

Маскирующие Факторы
видоизменяют или предотвращают
действие фактора среды посредством регуляторного механизма
Влажность –
температура - испарение
Или: изменение температуры воды создает противоток тепла — у рыб, температура тела которых выше температуры окружающей среды

Направляющие Факторы
- сигнализируют ,
что необходимо избрать
определённое значение параметра среды,
как на него отреагировать
Поиск температурного преферендума
Фотопериод - смолтификация
«Пусковые механизмы» поведения животных (Baerends, 1971)
(включают
гормональные реакции)

Важнейшие независимые переменные
при моделировании роста :
Рацион
Размер тела
Температура

КРИВАЯ РОСТА
Рост - мультипликативный процесс,
увеличение размеров и числа клеток (Needham, 1964).
Условия экспоненциального роста
питание + среда
Причины замедления роста
Возраст
Размеры тела
Среда

Экспоненциальный рост — возрастание величины, когда скорость роста пропорциональна значению самой величины
Экспоненциальная
модель роста
известна как
Мальтузианская
модель роста
Линейная (красная),
степенная (синяя),
экспоненциальная (зелёная) зависимости

КРИВАЯ РОСТА
Рост - мультипликативный процесс,
увеличение размеров и числа клеток (Needham, 1964).
Условия экспоненциального роста
питание + среда
Причины замедления роста
Возраст
Размеры тела
Среда

В короткие сроки :
зависимость веса от времени
описывается показательной функцией
W=aegt
W— вес; t — время, а и g — константы

а) Обобщённая кривая роста рыбы при постоянных условиях среды
б) после логарифмической трансформации по оси ординат

Абсолютная скорость увеличения веса
(dW/dt)
достигает максимума в точке перегиба сигмоидной кривой,

Относительная скорость весового роста
(dW/dtW)
максимальна на самых ранних стадиях
(при минимальных размерах)

Удельная скорость весового роста
G = 100g
(соответствует углу наклона (g) пунктирных линий )
Темп роста – изменение веса независимо от длины , %
(процентное увеличение веса
в единицу времени (сутки)

ЗАВИСИМОСТЬ ТЕМПА РОСТА
ОТ ПРИРОДНЫХ ФАКТОРОВ
В природе (в умеренных климатических зонах)
появление личинок и рост на ранних стадиях
обычно совпадают по времени с:
увеличением продолжительности светового дня,
повышением температуры
сезонной вспышкой
численности кормовых организмов.
Размеры
организмов?
Количество и качество потребляемой пищи?
Возможности миграции ?