Клоака и дифференциация выводящих каналов.Эволюционный смысл

[Alexeyy]

Узкую струйку и из большой клоаки, по-идее, можно было бы очень легко получить просто за счёт должной работы сфинктера.

[Alexeyy]

Попытаться понять почему клоака стала исчезать у синапсид можно попытавшись дать ответ почему она есть у всех рептилий и амфибий.
  Зачем она последним была нужна? У рыб ведь её почти нет (за исключением некоторых примитивных).
  Что в наземном образе жизни потребовало появление клоаки?

[alexx P]

Клоака есть даже у плацентарных млекопитающих - тенреков , а значит исчезла  позднее того момента как млекопитающие выделились из синапсид.

[Alexeyy]

Может быть, но, строго говоря, если бы тенрек был предком млекопитающих, то да. Но это же - вряд ли...

И почему же она вновь исчезла? ...
Очевидно, это - какая-то сухопутная адаптация (коль у рыб - нет кроме  самых примитивных), которая, по факту, была нужна холоднокровным, но с развитием теплокровности (крен в сторону млекопитающих) - стала исчезать ...

Как и почему для теплокровности или для млекопитающности или ещё чего-то потребность в клоаке стала отпадать?

Что образ жизни теплокровных/млекопитающих привнёс такое, что потребности в клоаке стало меньше?

[VV]

Не вся эволюция определяется абсолютной целесообразностью, она всегда определяется относительной целесообразностью к текущему моменту.

Для того чтобы понять почему млекопитающие так потребляют воду, а почему птицы нет, надо обратиться ко времени происхождения синопсид и диапсид. Это Пермский период, территория суперконтинента Пангеи с очень специфическими условиями жизни,вцентре континента были сплошные пустыни и соленые пустыни, и только по периферии располагались болота и озера где и сосредоточивалась вся жизнь. Соответственно, высшие хищники могли жить только около болот и озер, поскольку только там было много еды. И этими высшими хищниками Пермского периода были наши синопсиды, наши родные звероящеры  которые дадут и млекопитающих. Для того времени они были вершиной совершенства - у них были дефиринцированные зубы, хорошее зрение, они бегали на четырех лапах, а не волочили тело по земле как ящерицы и крокодилы, у них развилась теплокровность и шерсть, в общем - они были на вершине пищевой цепочки и правили тем миром. Им не зачем было отходить от водной среды поскольку только там жили амфибии, основной класс добычи того времени. Изначально они развили потовые и сальные железа по всему телу и не имели чешую, поскольку воды им хватало, именно из них потом возникнет молочные железы. Экономить воду у них не было никакого смысла, наоборот, им ее надо было отводить из организма, отсюда и все инновации с раздельным выведением.

Совершенно другой путь был у диапсид. Это были не высшие хищники, а маргиналы, они жили там где не жили синапсиды, то есть в маргинальных нишах. А главной маргинальной нишей тех времен были пустыни, отсюда и пошло приспособление. Диапсиды были вытесненные сразу, отсюда у них сухая кожа без потовых желез, чешуйчатая чтобы не допустить пересыхания, твердая оболочка яйца предотвращающая его от высыхания, в отличии от кожастой у синапсид. В общем, вся эволюция как приспособление к полностью безводной среде пустынь. Вершиной этой эволюции были архазавры, они еще больше приспособились к знойной пустыне, еще больше отказались от воды, от защиты от перегрева от земли они стали вставать на задние лапы и бегать на них, что позволило им охотится на богатую насекомную фауну для этого они вырастили длинные гибкие шеи и облегчили кости произведя их пневматизацию, двойное дыхание с обогащением кислородом и на выдохе, а главное, они могли бегать пересекая пустыни долгое время не теряя воду, поскольку они перестали опорожняться водой совсем.

И кто бы мог подумать, что последующая катастрофа приведет к тому что весь мир станет таким, исчезнут озера и болота, время пермь-триасского вымирания это время глобального потепления до адской жары, когда количество кислорода снизится в разы, а углекислого газа и метана вырастет на порядок. Растительность исчезнет, и поэтому дышать станет очень тяжело, все крупные животные вымрут полностью, надо будет искать пузыри с воздухом, для чего и перегородятся гибкие шеи динозавров с возможностью двойного дыхания, и не пить месяцами. Синапсиды тоже все вымерли, за исключением наших непосредственных предков. Мир захватили архазавры, которые просто удачно были приспособленный именно к нему, миру пустынь, а синапсиды и приспособится не могли, ведь время вымирания слишком короткое чтобы успеть сэволюционировать, а после вымирания все ниши были уже заняты динозаврами, не было возможности приспосабливаться к пустынным областям, не было смысла менять систему водоотделения. Вот так вот звери стали маргиналами, а динозавры неожиданно для себя стали править миром.

[Alexeyy]

Допустим, отдельный вывод для выделения  возник у синапсид из-за достатка воды.
Тогда мне не понятны две вещи.
1) Зачем нужен именно отдельный вывод при её достатке?
2) У амфибий доступность воды - ещё больше, чем у синапсид, но отдельного вывода - нет и мне непонятно почему.

[VV]

Видимо, потому что мочиться надо чаще чем ходить по большому. Глубина переработки пищи требует редкого опорожнения, а вывод воды и мочевины требуется гораздо чаще.

[Alexeyy]

Но то же сам относится и к амфибиям, но у них почему-то нет отдельного вывода для того, чтобы мочиться.

Понятно, что это потому, что у них выводимой жидкости меньше: у них выводится не мочевина, растворенная водой, а мочевая кислота, которой выделяется много меньше на единицу массы переработанной пищи.

Однако, тогда мне не понятен исходный посыл объяснения исчезновения клоаки у теплокровных, связанный с тем, что у рептилий была потребность в экономии воды (в отличие от теплокровных): у земноводных такой потребности в экономии нет, но метаболизм – почему-то водоэкономный. Т.е. у них – тоже клоака и тоже в неё выделяется мочевая кислота, а не мочевина, растворенная в воде. Это, наверно, косвенно, указывает на то, что клоака возникла не из-за экономии воды. А, поэтому, мне не понятно как она могла исчезать (у теплокровных) по причине доступности воды, если она, изначально, возникла в условиях доступности воды.

[VV]

Да нет, у земноводных нет экономии воды, у земноводных нет проблем с выводом воды поскольку они и так живут в водной среде. Клоака это в общем нейтральный способ не зависящий от среды. У млеков же была проблема, они перерабатывали пищу глубоко, поэтому опорожнятся должны были редко, а вот выводить воду часто, относительно опорожнения конечно. Тут все дело именно в глубокой переработки пищи у млеков, то есть, грубо говоря они должны были ходить по большому один-два раз в сутки чтобы переработать пищу, а воду с мочевиной должны были отдавать 5-6. То есть - вся причина в том что они перешли к глубокой переработке пищи у которой много воды, и образовался дисбаланс между водой и пищей. Млеки поступили очень мудро, они не стали ничего изобретать, они просто объединили мочегонную систему с половой системой, все равно она всегда простаивает и была задействована один раз в год. Тем самым сняв проблему с ненужным опорожнением пищей во время мочеиспускания, изменения минимальны, а эффект огромен.

[Alexeyy]

У млеков же была проблема, они перерабатывали пищу глубоко

А у птиц что ли не глубокая переработка?

[alexx P]

Может быть, но, строго говоря, если бы тенрек был предком млекопитающих, то да. Но это же - вряд ли...

Я не думаю, что у тенреков она вторична. Тенреки, да и все афросорициды весьма примитивные для млекопитающих. Я  в этом вопросе дилетант, но рискну предположить, что  редуцирование клоаки связано с развитием половых органов. Если мы посмотрим на строение большинства самок плацентарных млекопитающих мы видим, что вынесен за пределы общей области только анус, остальное все вместе.

[Alexeyy]

Я не думаю, что у тенреков она вторична.

Имел в виду, что последний общий предок млекопитающих мог быть не млекопитающим (но, может, это маловероятно): скажем у какой-то ветви синапсид клоака исчезла и эта ветвь дала большинство нынешних млекопитающих; а у другой ветви – не исчезла и эта ветвь дала нынешних однопроходных и афросорицидов у которых клоака сохранилась.

Я  в этом вопросе дилетант, но рискну предположить, что  редуцирование клоаки связано с развитием половых органов.

  Как именно? Пенисы есть и у рептилий.

[Alexeyy]

У млеков же была проблема, они перерабатывали пищу глубоко

  Что значит "глубоко"?

[алексаннндр]

Всем привет!
Как же так, если у афросорицид есть клоака, а они уже заведомо настоящие млекопитающие- имеют ли они право зваться тогда млекопитающими, если по этой статье минимум они словно бы родственники однопроходных, там и мошонка у них устроена, у тенреков минимум, и вообще размещение семенников иначе, чем у прочих плацентарных млекопитающих...
А я правильно понял, что у земноводных продуктом азотного обмена является мочевая кислота, как будто ведь всё-таки мочевина, в чём их сходство с млекопитающими и вообще синапсидами, или нет?

Интересно, а млекопитающие могут перейти на мочевую кислоту как продукт обмена, то есть именно биохимически?

Правда, ведь азотистые вещества можно перерабатывать вообще без отходов, разве что газообразный, азот и углекислый газ, ну и всё, медведь ведь практически это делает во время зимней спячки.

Возвращаясь к клоаке, ну здесь писали об этом, а какая необходимость вообще в клоачности, ведь казалось бы, где экскременты, а где икра со спермой, на каком уровне вообще появляется интеграция половой системы с кишечником?
У миног, я так понимаю, что-то подобное уже есть, или нет, когда миноги мечут икру, кишечника у них уже нет, может быть клоака, если она есть, сохраняется уже как исключительно половое отверстие, тут миноги всех обманули.

Подумалось, а если древнее позвоночное вело такой образ жизни- высунув задний конец откуда-то, правда, высовывать в практическом смысле всегда удобнее голову, попа ведь глаз не имеет, ну умеет чувствовать, конечно, но голова всё-таки лучше, а так её откусят- она и не заметит.

Хотя голотурии же плюются своей кишкой во всех мимопроходящих, ничего, не жалуются.
Родственники хордовых всё-таки, хоть и дальние.

Как у нас в древности работала система размножения, ну икрометание в том или ином виде, но я не об этом, парные органы размножения, как правило парные органы обычно являются многочисленными изначально, вот у дождевого червяка поясок слизи продвигается по телу червя, и в него откладываются яйца и выпускаются сперматозоиды.
Читаю про ланцетника- всё так, и выделительная система, надо сказать, очень похожа на таковую у кольчатых червей, а половые органы- очень примитивные, не имеют каких-то специальных протоков, пузырьки разрываются и гаметы попадают в околожаберную полость.
Желёз много, двадцать шесть пар, но там наверное от ланцетника к ланцетнику разное количество.

В той статье специально оговаривается, что никакой связи половой системы с выделительной системой, как у черепных позвоночных, у ланцетника нет...

Более того, половые железы скорее смещены вперёд, чем назад, и о удивление, именно передний конец
тела в первую очередь высовывает из песка ланцетник!