Abstract -- Аннотация

Power laws describing the dependence of metabolic rate on body mass have been established for many taxa, but not for prokaryotes, despite the ecological dominance of the smallest living beings. Our analysis of 80 prokaryote species with cell volumes ranging more than 1 000 000-fold revealed no significant relationship between mass-specific metabolic rate q and cell mass. By absolute values, mean endogenous mass-specific metabolic rates of non-growing bacteria are similar to basal rates of eukaryote unicells, terrestrial arthropods and mammals. Maximum mass-specific metabolic rates displayed by growing bacteria are close to the record tissue-specific metabolic rates of insects, amphibia, birds and mammals. Minimum mass-specific metabolic rates of prokaryotes coincide with those of larger organisms in various energy-saving regimes: sit-and-wait strategists in arthropods, poikilotherms surviving anoxia, hibernating mammals. These observations suggest a size-independent value around which the mass-specific metabolic rates vary bounded by universal upper and lower limits in all body size intervals.

Related publications: Gorshkov (1981)

Степенные законы, описывающие зависимость метаболизма от массы тела, были установлены для многих таксонов, но не для прокариот, мельчайших живых организмов. Наш анализ 80-ти видов прокариот с объемами клеток, изменяющимися более чем в миллион раз, не выявил существенной зависимости между удельной метаболической мощностью q и массой клетки. По абсолютной величине, средние эндогенные удельные метаболические мощности покоящихся бактерий близки к базальным удельным метаболическим мощностям эукариотических одноклеточных, наземных членистоногих и млекопитающих. Максимальные удельные метаболические мощности, характерные для растущих бактерий, близки к рекордным метаболическим мощностям определенных тканей насекомых, амфибий, птиц и млекопитающих. Минимальные удельные метаболические мощности прокариот совпадают с таковыми высших организмов, находящихся в различных режимах энергосбережения: хищники в длительном неподвижном ожидании, пойкилотермные животные в аноксии, млекопитающие в зимней спячке. Эти наблюдения свидетельствуют о существовании не зависящей от размера величины, вокруг которой, ограниченные универсальными верхним и нижним пределом, варьируют удельные метаболические мощности организмов из всех интервалов изменения размера тела.

Родственные публикации: Горшков (1981)