Космос и Человечество

Результаты этих исследований согласуются с теоретическими данными о пределах размеров и форме клеток. У одноклеточных организмов основным физическим процессом, обеспечивающим жизнь, является молекулярная диффузия. Общепризнано, что максимальным для эффективной диффузии в живой клетке является расстояние, примерно равное 1 мм. Действительно, размеры и форма клеток обычно бывают таковы, что ни одна точка внутри них не удалена более чем на 1 мм от поверхностных мембран. В известной гипотезе американского ученого Э. Полларда о влиянии невесомости на клетку указывается, что оно возможно только в системах, в которых полярное воздействие силы тяжести эффективнее равновероятной во всех направлениях диффузии. Эта возможность несовместима с реальностью. Верхний предел величины клеток определяется физическими законами диффузии. Одноклеточный организм-может достичь значительных размеров в одном направлении, иногда в двух, по никогда не увеличивается в трех измерениях.
Второй ограничитель размеров имеет математическую основу. Он требует, чтобы отношение объема клетки к ее поверхности было постоянным и существенно не превышало 1:3. При увеличении этого соотношения диффузионная поверхность не обеспечивает биохимические нужды цитоплазмы. Можно видеть, что простейшей геометрической фигурой, удовлетворяющей этому требованию, является шар с радиусом около 1 мм. Соотношение может сохраниться, если увеличение объема клетки будет сопровождаться усложнением формы. Однако у одноклеточных свободно живущих организмов усложнение формы затрудняет процесс клеточного деления и снижает физическую прочность.
Результаты, позволяющие сделать аналогичные выводы, были получены в опытах с клеточными культурами тканей животных, о чем сообщалось в специальной литературе.