Продолжительность существования родов растет. Как объяснить?

[S.N.]

Размышляя о причине роста средней продолжительности существавания родов возникла мысль, а не связано ли это с размерами организмов. Захотелось проверить.

  Однако в  базе данных Сепкоски , и других базах этого сайта почему-то не указывают размеры организма. Возможно палеонтологи считают такие данные несущественными? И что делать, если хочется проверить связь размеров организмов и продолжительность существования рода?
 
 Где бы взять данные по палеонтологическим находкам с указаниями размеров найденных организмов?
   
 Вообще-то я не палеонтолог, но очень интересуюсь.

[Gilgamesh]

www.angellis.net и далее до списков родов позвоночных

[sss]

Размышляя о причине роста средней продолжительности существавания родов возникла мысль, а не связано ли это с размерами организмов. Захотелось проверить.

К примитивным формам (бактерии, грибы) это (размеры/время существования родов), видимо, не относится. Сильно искать некогда, но вот, навскидку http://plantbio.berkeley.edu/~bruns/ftp/wingfield2004.pdf
(филогения Uredinales - ржавчинные грибы). В других работах встречал инфу, что некоторые ископаемые формы (по отпечаткам в растительных тканях возрастом более 100 млн.лет) определяются чуть ли не до рода/вида. В статье - филогения на основе ДНК.

[S.N.]

Спасибо за ссылку. Только и там нет по размерам ничего- единственное делать грубую экстраполяцию размеров по совремнным аналогам? Это будет корректно?
 Сколько есть палеонтологических баз данных- а ни в одной размера находки не указано. Что среди палеонтологов это несущественный признак организма? Не понимаю, почему?

[e-note]

а что вы называете "размерами организма"?

[Gilgamesh]

Размеры там есть, только не во всех случаях. Сам видел.
Признак существенный... Оглашу лучше замечания по гипотезе:
1. Почему вообще речь о родах? Если вид - категория, вроде как, естественная (хотя консенсуса тут нет), то уж род естественностью не пахнет. Он - мера разнообразия, но он как целое не несёт на себе признак размера. Род Felis "должен" существовать в соответствии с размерами кошки или тигра? Или разделить на 2 рода? Или на 10?
2. Животные удалённых систематических групп могут иметь при одних размерах разные скорости эволюции напр. трилобиты и двустворки
3. Животные разных размеров могут иметь сходные скорости эволюции
4.Животные даже близких сист. групп и размеров могут сильно различаться по времени существования
5. Размер связан со скоростью чередования поколений, отсюда возможна разница скоростей эволюции
6.Размер связан с ролью в сообществе, со стратегиями размножения и расселения, что тоже должно влиять

ещё можно придумать и спомнить...

[Марков Александр]

Когда-то мы с Н.Н.Каландадзе пытались перевести его сводку по тетраподам(есть на сайте) в удобоваримый вид, чтобы можно было обрабатывать (как сейчас помню, запихивали мы ее в Access 2.0). А Николай Николаевич абсолютно всех этих тетрапод помнит наизусть. Мы сидели с ним у компьютера и по каждому таксону он с ходу говорил, какой это размерный класс, а я в таблице галочки ставил. Довольно быстро это было сделано... Но дальше дело не пошло, ни у кого не нашлось времени всерьез заняться анализом этих данных, постепенно все забылось, и где сейчас та таблица - бог весть. Погибла в недрах одного из моих старых компьютеров.

А между размерами организма и средней продолжительностью существования родов четкая прямая связь вряд ли имеется. А вот опосредованных - много и разных.

[Марков Александр]

А вот интересная статья, по-своему объясняющая факт роста ПС родов (хотя автор ее ничего не знал о росте средней ПС родов, когда писал статью):

http://elementy.ru/lib/430413

[S.N.]

А между размерами организма и средней продолжительностью существования родов четкая прямая связь вряд ли имеется. А вот опосредованных - много и разных.

  Во-первых спасибо за ссылку и ответ. Очень жаль, что у вас так и не дошли руки до проверки некоторой связи.

 Хочу привести цепочку своих рассуждений. А Вы мне скажите если в ней резон.
  В геологическом времени сначала ведь были только мелкие организмы в фанерозое? Затем стали появляться все более крупные.
 И чем дальше, тем появлялось больше крупных животных с большей продолжительностью индивидуальной жизни.

А известно, что размер организма корелирует с продолжительностью жизни индивида. Чем крупнее  размерный класс вида-рода животного , тем оно дольше живет индивидуально.

Следовательно, чем дальше, тем больше крупных животных с большей индивидуальной продолжительностью жизни. Например за 1 млн лет мелкие организмы живущие 1 год пройдут через 1 млн поколений, а крупное животное проживающее 100 лет пройдут 10 000 поколений.

 Поэтому возможно, что увеличение ПС во времени это показатель большей доли крупных  организмов в выборке.
 
  Может быть продолжительность существования рода это некая константа количества прошедших поколений.
 
 Если ваш график ПС от геологического времени преобразовать так. Поделить ПС на средний размер организма ( которая коррелирует со средней индивидуальной продолжительностью), то получится показатель количества поколений рода  от рождения до смерти рода. Может и получится что-то новое?

[Марков Александр]

В принципе, это конечно логично. И проверить было бы очень интересно (кто бы вот взял на себя труд "пробить" в БД Сепкоски размеры?)

Но есть и соображения, противоречащие этому:

1) Средняя ПС морских животных росла в частности за счет того, что группы с низкой ПС поэтапно замещались группами с высокой ПС. Например, аммониты - костистыми рыбами, брахиоподы - двустворками. Кайнозойский рост - это в основном тропические рыбы и моллюски.  Можно ли утверждать, что рыбы в среднем крупнее аммонитов, а двустворки - крупнее брахиопод? Это неочевидно. Динозавры в общем крупнее млекопитающих, а ПС родов у них, конечно, меньше. Самые крупные из млекопитающих (хоботные, китообразные), скорее всего, имеют низкие ПС родов (надо посчитать). Даже самые крошечные организмы (например, цианобактерии) могут быть поразительно стабильны, иметь огромные ПС. Например, недавно нашли триасовый янтарь с инфузориями и раковинными амебами, относящимися к современным родам и даже видам.

2) Чем крупнее животное, тем ниже численность популяции (слонов всегда меньше, чем мышей), и поэтому выше вероятность случайной фиксации нейтральных и слабовредных мутаций. Это должно способствовать повышенным темпам обновления родового состава именно у крупных животных.

Кстати, в четверг 17 мая в ин-те мол. биологии (Вавилова, 32) в комнате 309 будет семинар на эту тему. Конкретно - речь пойдет о том, что у крупных животных, как выяснилось, быстрее накапливаются слабовредные мутации в митохондриальных генах, чем у мелких. "Чем крупнее зверь, тем хуже гены" - примерно так называется доклад.

[DNAoidea]

2) Чем крупнее животное, тем ниже численность популяции (слонов всегда меньше, чем мышей), и поэтому выше вероятность случайной фиксации нейтральных и слабовредных мутаций. Это должно способствовать повышенным темпам обновления родового состава именно у крупных животных.

Кстати, в четверг 17 мая в ин-те мол. биологии (Вавилова, 32) в комнате 309 будет семинар на эту тему. Конкретно - речь пойдет о том, что у крупных животных, как выяснилось, быстрее накапливаются слабовредные мутации в митохондриальных генах, чем у мелких. "Чем крупнее зверь, тем хуже гены" - примерно так называется доклад.

Ну с ядерными генами всё ясно какв механизм, а вот у митохондриальных что может быть? По идее голый размер на скорость их изменений не должен оказывать влияние - наверное тут более сложная связь.

[S.N.]

В принципе, это конечно логично.

Приятно слышать.

И проверить было бы очень интересно (кто бы вот взял на себя труд "пробить" в БД Сепкоски размеры?)

Именно это и пытаюсь сделать. А интересно сам Сепкосски откуда брал данные. т.е. Каковы первичные источники его базы. Или он выковыривал их из многочисленных публикаций? Ведь когда археологи находят окаменелости, они ведь полностью их описывают , и наверно там есть и размер окаменелости?И где-то эти списки находятся с полным описанием?( в музеях что ли?)

Но есть и соображения, противоречащие этому:
1) Средняя ПС морских животных росла в частности за счет того, что группы с низкой ПС поэтапно замещались группами с высокой ПС. Например, аммониты - костистыми рыбами, брахиоподы - двустворками. Кайнозойский рост - это в основном тропические рыбы и моллюски.  Можно ли утверждать, что рыбы в среднем крупнее аммонитов, а двустворки - крупнее брахиопод? Это неочевидно.

Да, конечно неочевидно, но проверить бы.

Динозавры в общем крупнее млекопитающих, а ПС родов у них, конечно, меньше. Самые крупные из млекопитающих (хоботные, китообразные), скорее всего, имеют низкие ПС родов (надо посчитать).

Да, но млекопитающие еще не вымерли и для чистоты проверки их из выборки лучше бы исключить  и  все современные роды тоже.

Даже самые крошечные организмы (например, цианобактерии) могут быть поразительно стабильны, иметь огромные ПС. Например, недавно нашли триасовый янтарь с инфузориями и раковинными амебами, относящимися к современным родам и даже видам.

И одноклеточных исключить. Интуиция подсказывает, что не следует мешать одноклеточных с многоклеточными.

2) Чем крупнее животное, тем ниже численность популяции

Зато больше продолжительность индивидуальной жизни и медленнее происходит смена поколений во времени.

 Большое спасибо за обстоятельный ответ и еще мне очнь понравились ваши "тайные мысли вслух" на этом сайте. Там ведь тоже кое-что неочевидное всплыло неожиданно. А интересно ,эти ваши тайные мысли по поводу модели возможного происхождения многоклеточности вы опубликовали? И что думают ваши коллеги по отношению этого?

[Марков Александр]

2) Чем крупнее животное, тем ниже численность популяции (слонов всегда меньше, чем мышей), и поэтому выше вероятность случайной фиксации нейтральных и слабовредных мутаций. Это должно способствовать повышенным темпам обновления родового состава именно у крупных животных.

Кстати, в четверг 17 мая в ин-те мол. биологии (Вавилова, 32) в комнате 309 будет семинар на эту тему. Конкретно - речь пойдет о том, что у крупных животных, как выяснилось, быстрее накапливаются слабовредные мутации в митохондриальных генах, чем у мелких. "Чем крупнее зверь, тем хуже гены" - примерно так называется доклад.

Ну с ядерными генами всё ясно какв механизм, а вот у митохондриальных что может быть? По идее голый размер на скорость их изменений не должен оказывать влияние - наверное тут более сложная связь.

Митохондриальные аллели быстрее теряются в маленьких популяциях из-за дрейфа, просто случайно. И поэтому выше вероятность того, что случайно зафиксируется что-то слабовредное. мтДНК не рекомбинирует, избавиться от такой мутации можно, только истребив всю данную материнскую линию.

[Марков Александр]

А интересно сам Сепкосски откуда брал данные. т.е. Каковы первичные источники его базы. Или он выковыривал их из многочисленных публикаций?

Сепкоски, чтобы собрать эти данные, просидел в библиотеках в общей сложности примерно 20 лет, и продолжал обновлять и дополнять базу до конца жизни. Конечно, из первичных публикаций с описаниями. Там были и размеры, конечно. Но в пределах рода размеры могут сильно варьировать (Гильгамеш говорил об этом), поэтому для рода в целом можно только примерно указать размерный класс, "очень мелкий", "мелкий", "средний", "крупный", "очень крупный" - точнее не получится.

[Марков Александр]

Да, но млекопитающие еще не вымерли и для чистоты проверки их из выборки лучше бы исключить  и  все современные роды тоже.

А вот этого делать категорически нельзя, потому что современные роды - это не мелочь, это лучшее, что создано эволюцией, их очень много, и они-то и есть самые долгоживущие. Если вы их выкинете, то и никакого роста средней ПС не будет!! Точнее, будет рост примерно до триаса, а потом снижение начнется (проверено). И роста родового разнообразия в мезокайнозое тоже не будет. Совр. роды нельзя выкидывать, для них нужно рассчитывать "ожидаемую ПС", life expectancy, на основе каких-то разумных допущений. Например, допуская, что удельная скорость вымирания родов в будущем останется примерно такой же, как была в кайнозое.