Эффективность продуцирования, трахейное дыхание и размеры

Роман Джиров · сентября 02, 2009, 01:04:05

Цитата: crdigger от августа 31, 2009, 17:51:54
...Слоненок имеет что-то вроде костей из впячивания кутикулы , они растут с поверхности в толщину и с концов в длину, как и обычные кости....

Прэлестно, прэлестно(с). Вот трахеи как-раз и подойдут, потолще сделать- и все. А заодно, кроме механической прочности- и воздух внутрь доставят. Два в одном- экономим кучу места и эффективно используем ресурсы.

crdigger · сентября 02, 2009, 01:30:56

>А вы уже и ответили, куда. Просто швы не должны быть стационарными. В шве наращивается некоторое время новая кутикула, а потом он прекращает рост, а в месте наибольшего изгиба(а это самая старая кутикула) открывается новый шов,

Так как растут череп и ребра? Нет места наибольшей кривизны, у нас цилиндр,шар или вроде того.

DNAoidea · сентября 02, 2009, 05:22:22

Цитата: Роман Джиров от сентября 02, 2009, 01:04:05
Прэлестно, прэлестно(с). Вот трахеи как-раз и подойдут, потолще сделать- и все. А заодно, кроме механической прочности- и воздух внутрь доставят. Два в одном- экономим кучу места и эффективно используем ресурсы.

а вообще мне очень нравится такая муха-слон с "костяными" трахеями-трубами-скелетом и ещё и укреплёнными с внешней поверхности впячиваниями кутикулы

Цитата: crdigger от августа 31, 2009, 15:42:27
Если есть пигмент, значит был бы яд, на него действующий. ОВ против насекомых интенсивно разрабатывают, нашли бы. Раз нет, скорее всего и пигмента нет.Это мелкое преимущество отсутствия крови и гемоглобина : устойчивость к ядам и концентрации СО2.Тот же таракан сидел в 6% СО2,что смертельно для позвоночных из-за блокировки гемоглобина.

а каким именно ядам? ведь пигмент не обязательно должен быть гемоглобино-подобным... да и к кислотности (проблема, которую создаёт углекислый газ в крови) может быть устойчив...
и всё же - поскольку и проблема скелета и дыхания по сути имеют решения и при больших размерах, то дело тут видимо в другом... а именно:
как-то слышал (названий, увы, не помню, память на них плохая), что есть два некий растения, одно из которых растёт только на кислотных, а другое только на щелочных почвах. Однако если выращивать их в отдельных горшках на подоконнике, то оба они растут и там и там. В чём дело? а в том, что одно чуть лучше растёт на щелочных, а другое - чуть лучше на кислотных. Наблюдаемая в природе картина - конкурентное вытеснение. Так может быть и тут в смысле Позвоночных и Членистоногих на суше в целом нечто подобное - Позвоночные имеют в целом больше преимуществ при более крупных в целом, размерах, чем Членистоногие, то есть, говоря в данном случае языком макроэволюции - они могут быстрее вырабатывать приспособления к крупным размерам, а членистоногие - к мелким.

Роман Джиров · сентября 02, 2009, 09:46:31

Цитата: crdigger от сентября 02, 2009, 01:30:56
>А вы уже и ответили, куда. Просто швы не должны быть стационарными. В шве наращивается некоторое время новая кутикула, а потом он прекращает рост, а в месте наибольшего изгиба(а это самая старая кутикула) открывается новый шов,

Так как растут череп и ребра? Нет места наибольшей кривизны, у нас цилиндр,шар или вроде того.

Не так как череп. Череп растет ,не имея проблем с увеличением кривизны за счет того, что костная ткань не набирает жесткость сразу , как у насекомых. +там вообще огромная дырка есть- родничёк. Т.е. сначала рост, несколько лет, до полного размера у взрослого человека, а потом окостенение и механическая прочность. И швы на черепе- стационарные, они есть- где есть, новые не возникают, старые никуда не деваются.
У насекомых так не получится- материал другой, хитин прочный весьма, но в виде "хряща" быть не может сколько нибудь долго, твердеет моментально. Представьте себе хитиновый шар, ему нужно вырости, и сохранить свою форму, но используя совершенно жесткий, непластичный материал. "Режем" сферу посредине швом, растем, получаем цилиндр с торцами в виде полусфер. Прекращаем рост по шву, и используя тот-же механизм как при линьке:

Цитировать"Перед линькой внутренние слои старой кутикулы растворяются, а под ней клетки гиподермы секретируют новую кутикулу"

организуем новый шов, рассекающий уже тело через места наибольшей в данный момент кривизны- по торцам-"полусферам" вдоль тела цилиндра. Опять рост, потом новый шов в новой плоскости и т.д. Я, конечно, утрирую насчет "цилиндра" из "сферы", а если такую смену места точки роста проводить почаще, то будем наблюдать рост сферы при мизерно малом ее отклонении от формы сферы. Просто старый шов нужно "бросать" навсегда, а каждый новый цикл роста начинать с рассечения кутикулы новым швом, в месте наибольшей на данный момент кривизны, в том месте, которое и нужно "выпрямить", уменьшить кривизну. Так можно и расти, и поддерживать нужную форму одновременно.

Роман Джиров · сентября 02, 2009, 10:00:40

Цитата: DNAoidea от сентября 02, 2009, 05:22:22
...Позвоночные имеют в целом больше преимуществ при более крупных в целом, размерах, чем Членистоногие, то есть, говоря в данном случае языком макроэволюции - они могут быстрее вырабатывать приспособления к крупным размерам, а членистоногие - к мелким.

Да, очень похоже, что это не вопрос принципиальной невозможности, это вопрос естественного отбора , которого, (как некоторые утверждают

) "просто нет и он не работает". Очень похоже, что насекомые не становятся крупнее в основном по причине конкуренции и занятости ниш, а не по каким-либо другим.
И, как Вы очень правильно подметили- насколько членистоногим "тяжело" стать крупными, насколько-же и позвоночным "тяжело" стать мельче- ведь позвоночных размером с муху мы тоже почти не наблюдаем, конкуренции не выдерживают.
Самой малости "чуть большей" выгодности той и той конструкции тела достаточно оказывается естественному отбору, чтобы разнести эти типы животных по разным размерным классам и "перекрыть дорогу" в соседние размеры.

Alexy · сентября 02, 2009, 11:04:23

Цитата: Роман Джиров от сентября 02, 2009, 09:46:31
Цитата: crdigger от августа 31, 2009, 17:51:54Это основная проблема членистоногих. Можно сделать шов в сегменте и выращивать там кутикулу, но куда девать кривизну?
Просто швы не должны быть стационарными. В шве наращивается некоторое время новая кутикула, а потом он прекращает рост, а в месте наибольшего изгиба(а это самая старая кутикула) открывается новый шов, начинается новый рост и заодно исправляется излишняя кривизна.
...
Череп растет ,не имея проблем с увеличением кривизны за счет того, что костная ткань не набирает жесткость сразу , как у насекомых. +там вообще огромная дырка есть- родничёк. Т.е. сначала рост, несколько лет, до полного размера у взрослого человека, а потом окостенение и механическая прочность. И швы на черепе- стационарные, они есть- где есть, новые не возникают, старые никуда не деваются.

А точно ли можно сделать шов в кутикуле?
Наверное у членистоногих вообще нет фермента для растворения хитина?

Иначе они бы могли, делать не только крупные швы, а вообще
ЛОКАЛЬНО растворять и кальцийсодержащее вещество, которое дает хитиновому покрову твердость, и главное сам хитин.
И тогда можно было бы обойтись вообще без линек:
единственная, но не очень принципиальная разница от роста черепа позвоночного была бы в том, что хитин, даже незаизвесткованый, никогда не бывает растяжимым в отличие от эластичных волокон и коллагена, так что было бы не обойтись без мелких временных бугорков или складочик на поверхности растущего экзоскелета.

Или всё-таки у членистонгогих есть хитинорастворяющий фермент?
С помощью чего вскрывается старый хитиновый покров (в одном или в нескольких местах?) при начале линьки?

Роман Джиров · сентября 02, 2009, 11:57:44

Цитата: Alexy от сентября 02, 2009, 11:04:23
....А точно ли можно сделать шов в кутикуле?
Наверное у членистоногих вообще нет фермента для растворения хитина?
Иначе они бы могли, ..... обойтись вообще без линек:
........
С помощью чего вскрывается старый хитиновый покров (в одном или в нескольких местах?) при начале линьки?[/b]

Старый покров вскрывается за счет нарастания давления при росте количества клеток. Давление изнутри на кутикулу нарастает, в момент линьки сокращения мышц, еще выше давление- лопнула кутикула. Примерно так, как трескаются внешние слои старой коры на деревьях.
Ферменты- не знаю, к сожалению, могу предположить, что может и нет, иначе, наверное, материал не "выбрасывался"- бы, а вторично использовался бы. Однако, может его просто неэффективно вторично использовать, энергетически затратно , проще новый наростить, а фермент есть, но "дорогой", потому используется только для местного истончения покрова для облегчения линьки, для этой самой первой трещины.
Можно ли сделать длительное время растущий шов в кутикуле- сомневаюсь, не уверен, хотя и "против" ничего вроде не вижу, но точно может быть единовременно формирующийся шов- на основе нынешней биохимии насекомых, как будто трещина в льдине и нарастание нового льда в трещине. Просто не сбрасывать всю наружную оболочку , а "раздвигать" ее швами-трещинами. Ну, или, если не швами, а сбрасывая оболочку, - то линять сегментами оболочки. Увеличивая площадь нового сегмента получим то-же самое,- рост, при сохранении общей прочности всего организма в течение такой частичной линьки.

Роман Джиров · сентября 02, 2009, 12:12:05

Ферменты для растворения хитина есть.
http://www.chitin.ru/2002.htm

Alexy · сентября 02, 2009, 12:33:28

Спасибо!

Действительно есть. И не только у грибов, а и у , например, краба: "Деполимеризация хитозана под действием ферментов гепатопанкреаса камчатского краба".

Тогда очень странно, что мешает (или почему невыгодно) членистонгим широко практиковать локальное расщепление и наращивание хитинового покрова?

Роман Джиров · сентября 02, 2009, 13:59:08

Цитата: Alexy от сентября 02, 2009, 12:33:28

Тогда очень странно, что мешает (или почему невыгодно) членистонгим широко практиковать локальное расщепление и наращивание хитинового покрова?

Да, очень странно. Попробовал покрутить в голове возможные варианты с "старением" хитина, надежности сращивания швов... Не то это. Все-же Членистоногие, как не крути, прекрасно и очень рационально организованны для того размера, который они занимают. Трахейное дыхание- при малых именно размерах выгоднее легочного, внешний скелет- и поддерживает тело, и защищает, какой-нить жук\муравей- это же танк малоразмерный. Чего лучше? А изменять тут чего-то нужно только если радикально увеличить размер. А там уже занято. Словом, пока Позвоночные не вымрут как динозавры- насекомым в крупные размеры хода нет, совсем как млекопитающим в свое время. Если что-нибудь уберет нас, их конкурентов в крупном размере, они заполнят все освободившиеся ниши, а до того- ни-ни. И, кстати, конструкция у них может получится попрогрессивнее нашей, и будет оса-палеонтолог гадать :"Почему это миллионы лет насекомые были мелкими живя в эпоху Позвоночных и какой метеорит уничтожил этих Позвоночных, а может это мелкие хищные жуки сожрали весь молодняк Позвоночных ,а может Глобальное Потепление помогло (и было ли оно вообще)".

Alexy · сентября 02, 2009, 14:34:56

Есть же и пауки. А у них лёгкие, а не трахеи. Там линьки - это явно единственное ограничение размера.

Макроассемблер · сентября 02, 2009, 15:19:08

Цитата: Alexy от сентября 02, 2009, 12:33:28
Тогда очень странно, что мешает (или почему невыгодно) членистонгим широко практиковать локальное расщепление и наращивание хитинового покрова?

Наверное, это энергетически дорого. Хитин ведь похож на целлюлозу, и многие насекомые брезгуют его есть, высасывая внутренности.

Alexy · сентября 02, 2009, 15:29:41

Но и не все хищнки переваривают кости позвоночных.

Макроассемблер · сентября 02, 2009, 16:55:52

Цитата: Alexy от сентября 02, 2009, 15:29:41
Но и не все хищнки переваривают кости позвоночных.

Кости позвоночных сам организм должен разрушать, вроде бы, только в "аварийных" случаях.

Alexy · сентября 02, 2009, 17:07:44

Цитата: Макроассемблер от сентября 02, 2009, 16:55:52
Цитата: Alexy от сентября 02, 2009, 15:29:41
Но и не все хищнки переваривают кости позвоночных.
Кости позвоночных сам организм должен разрушать, вроде бы, только в "аварийных" случаях.

Ну почему же. Не всю кость, а отдельные ее участки наприер трубчатых костей по идее просто обязан разрушать, что-бы могла расширяться костномозговая полость?
Да и в НЕтрубчатых костях, у которых изменяется кривизна (черепные кости, ребра) это по идее должно происходить?