Симбиоз в эволюции биосферы.

[DNAoidea]

mastax - есть, конечно, чесоточный клещ, который может довести заражённого до смерти, но который в наши дни не особо и распространён - из-за достаточно эффективных средств борьбы с ним, а есть демодекс, который только в особых случаях может что-то причинить несколько серьёзное, а так вообще его пребывание не имеет симптомов и распространенность его - десятки процентов от населения. И всё дело в их агрессивном отношении  к хозяину. Ответ кто более успешен возникает сам собой, острицы тоже наверняка более распространены, чем эхинококк, наверное. То есть, есть тенденция, и она хорошо может быть подтверждена математически - чем паразит\хищник агрессивнее, тем, у хозяина больше стимулов от него избавится. В ответ на это сам он тоже будет изменятся, чтобы подобную защиту взломать - тоже понятно почему. В итоге мы получаем эскалацию приспособлений, примеры чего вы и приводили. Однако почти все они поголовно - или уже вымерли или являются глубоко специализированными хищниками, которые вряд ли будут иметь потомков. Вы, конечно, скажите, что акулы ужасающе древние. Так спасает их то, что они не узкоспециализированные хищники - не к кому им притачиваться. Они заняли такую нишу и в ней сидят уже много миллионов лет. Но вот цветковые растения такого не делали, они создали плоды, которые служат очень обильной пищевой базой для многих и живут очень хорошо.
Вырисовывается следующие - по мере развития приспособлений хищника чтобы есть, жертвы чтобы защитится, расходы на это возрастают - понятно же, что и быстрые ноги тяжёлый панцирь и толстая шкура - это расход энергии. А это означает, что те сообщества, где подобных приспособлений много будут иметь общий низкий прирост биомассы и потому не смогут противостоять тем, которые таких вещей не имеют. Сообщества динозавров, проигравшие млекопитающим - тому пример. Однако постоянно будут в сообществе возникать "заблудшие души", которые будут вместо того чтобы приспосабливаться друг ко другу, будут бодаться, приводя друг друга к вымиранию. Но это - не общий тренд биосферы - потому что, опять я повторюсь, он идёт в разрез со стремлением к максимальному КПД. Кстати, пример перехода от хищничества к симбиозу мы все носим с собой - это ж митохондрии, ну и хлоропласты, понятно. Так что, mastax, не получается вашего сценария.
sss - согласен с вами - путь к той биосфере, которую я предположил, долог и тернист, и лимитирующих факторов - один из них это те, о которых я писал выше в сообщении, другой - это ограниченность по "носителям" энергии - например, в горах солнечного света полно, но температуры низки, в пустые тоже энергии много, а нет воды, в других местах не хватает минералов, необходимых как коэнзимы, поэтому организмам надо изобретать эффективные энзимы, как можно слабее зависящие от коэнзимов, механизмы удержания воды, чтобы не завесить от дождей, и механизмы поддержания процессов при низких температурах.
Дж. Тайсаев - у биосферы есть 7 млрд. лет в запасе, после чего Солнце, увы, отколет неприятную штуку. А перебраться всей биосферой к другой звезде едва ли получится... :cry:
sss  - последние ваше сообщение буду "перваривать" (потому пока не отвечаю)

[Tinkoff]

sss

"до того, как я успел "настучать" (меня отвлекли звонком - приглашают сходить с научной целью в свежеоткрытую пещеру;"

Это был знак явно Свыше, задумайтесь SSS,задумайтесь ...

[Tinkoff]

Mastax

всех прочих превосходят перепончатокрылые - и они именно убивают хозяина.

Тут, часто используют термин «паразитоид»

Т.е. утверждение, что паразит в ходе эволюции стремиться сохранить жизнь хозяина, свойственно меньшинству

.

Однако, даже в этом случае он вредит, ведь нужно не просто жить, а еще завести потомство, ведь любой организм живет не долго.

Докинз
«Эгоистичный ген»
«гены одного организма могут оказывать расширенные фенотипические воздействия на тело другого организма
«, что у тех улиток, на которых паразитируют определенные виды фасциолы (плоские черви), раковины бывают толще, чем обычно»
« впечатление, что паразиты, в сущности, помогают своим хозяевам, совершенствуя их раковину. Но так ли это?
Необходимо разобраться во всем более тщательно. Если улитке действительно лучше иметь толстую раковину, то почему раковине не быть толстой вообще, независимо от паразитов? Причина, по-видимому, носит экономический характер. Построение раковины обходится улитке дорого. Для этого необходима энергия, а также кальций и другие химические вещества, которые приходится выделять из пищи, добываемой с трудом. Все эти ресурсы, если бы их не приходилось расходовать на построение раковины, можно было бы использовать на что-то другое, например на то, чтобы оставить больше потомков. Улитка, затратившая уйму ресурсов на построение сверхпрочной раковины, обеспечила безопасность собственному телу. Но какой ценой? Она, вероятно, проживет дольше, но ее достижения в репродуктивном плане будут менее значительными и ей, возможно, не удастся передать свои гены последующим поколениям. В числе таких непереданных генов могут оказаться и гены сверхтолстых раковин. Иными словами, раковина может быть как слишком толстой, так и (что более очевидно) слишком тонкой. Таким образом, когда фасциола заставляет улитку образовать сверхтолстую раковину, она не оказывает улитке добрую услугу, если только не берет на себя связанные с этим расходы. А мы можем безо всякого риска пойти на спор, что фасциола не столь великодушна. Она оказывает на улитку какое-то скрытое химическое воздействие, заставляющее последнюю отступить от той толщины раковины, которую она для себя «предпочитает».
"Этим, возможно, будет продлена жизнь улитки. Но это не принесет пользы ее генам.
А какую выгоду извлекает из всего этого фасциола? Для чего она это делает? Я могу высказать следующее предположение. Как гены улитки, так и гены фасциолы, при прочих равных условиях, заинтересованы в выживании каждой данной улитки. Однако выживание и размножение - вещи разные, по всей вероятности, здесь имеется некий «товарообмен». Генам улитки выгодно, чтобы улитка размножалась, тогда как гены фасциолы никакой выгоды из этого не извлекают. »

[mastax]

DNAoidea
Вы знаете, при всем уважения – читаю и не могу понят, кто это пишет: последователь Кропоткина и Бекетова, или сторонник СТЭ? "Давайте не бодаться – давайте дружить!". Непонятно... Динозавры не проиграли – вон, летают птицы, и видов их больше, чем млекопитающих. "Наверное.." – возьмите и почитайте, что человечья острица паразитирует только у человека, а эхинококк имеет сотню промежуточных хозяев и 5-6 основных, причем в местах своего распространения зараженность достигает 100%. Трихинеллы имеются практически у каждого бурого медведя в зоне ее ареала. И опишите мне КОНКРЕТНЫЕ примеры, как животные избавляются от эхинококков и трихинелл? И вообще от гельминтов? Травку съедят? Ну-ну... Или откажутся, как иудеи, от свинины? Не серьезная дискуссия, непрофессиональная с зоологической (и ботанической) точки зрения. Райский сад... Только вот ответьте на простой вопрос: какой толк дубу каждый год затрачивать столь огромную энергию на размножение и плодоношение, если за всю его жизнь дай бог 0,000000001% его желудей вырастет в новое дерево? Да, я понимаю: это он делает, чтобы кормить зверушек – добрых и пушистых, т.е. укреплять дружбу и биоценоз. Да только ветроопыляемому дубу от этой дружбы не тепло, не холодно – даже холодно, ибо кабаны в поисках желудей повреждают подлесок и молодую поросль. Ему вообще жилось лучше, если бы млекопитающие исчезли.

sss
>Если кратко - нет, не соответствующее. Если подробно - уйдём в оффтоп, а не хотелось бы.

А чего Вы испугались? Я то зоолог, выросший на гельминтологической кафедре, и мне смешно читать столь дилетантские суждения о паразитизме вроде "эктопаразиты – не паразиты!". Извините, но это биологический форум, и оффтопа в деталях быть не может: если пишущий человек оказывает некомпетентным, то оБ чем речь? Вы делаете акцент на микробно-раст(животные) отношения, но при этом во всех Ваших постах превалирует отношения более высокоразвитых организмов (растениях и животных), суждения об их связях. К чему Вы тогда стали писать о гельминтах, комарах и т.д., если их роль столь скромна?

Марков Александр
Хороший пример перехода паразитарных отношений в мутуалистические – это лишайники. При этом гриб – исходный паразит. Но главное не в этом: все паразитарные системы у червей прошли либо через комменсализм, либо через хищничество. Нет ни одного примера, когда гельминт становился комменсалом, но есть примеры, когда гельминты начинают выполнять некоторые мутуалистические функции.   Я обратил внимание именно на эту часть цепочки. При этом  - ответ sss – все в рамках той части темы, которая связана с тезисом, что связи между организмами в ходе эволюции усиливаются.

[sss]

Вы делаете акцент на микробно-раст(животные) отношения, но при этом во всех Ваших постах превалирует отношения более высокоразвитых организмов (растениях и животных), суждения об их связях. К чему Вы тогда стали писать о гельминтах, комарах и т.д., если их роль столь скромна?

Я признаю свои посты про паразитов, относящихся к царству животных, ошибочными и благодарен за разъяснения настоящего положения вещей. Интересно, признаете ли Вы свои ошибки по поводу гелей и метаболической воды в параллельном топике?  :wink:

[DNAoidea]

mastax - если почти каждый бурый медведь заражён значит наверное не приводят они так верно к смерти, а то бы исчезли бы медведи. Во-вторых избавляются - это значит вырабатывают механизмы  против паразитов. В эволюции, глупо было бы утверждать, что их нит. И елси бы буд не производил бы столько желудей, то кто знает, чем бы питались, для кого жёлуди серьёзная пищевая база, может и листью дуба приучились бы обгладывать. Только не говорить, что там целлюлоза и листья менее питательны - если нет другого, то и это сойдёт. Кроме того, вы наверное знаете, что белки ещё и закапывают это всё, тем самым способствуя расселению таких деревьев. Так что примеров полно, надо только уметь их видеть и меньше пистаь про Кропоткина - вообще я не въехал причём он тут (в соседней теме вон "невинных агнцев" меньшевиков обсуждали, тут Кропоктина - наверное 7 ноября приближается, поэтому ). И ещё раз повторю - всегда есть "заблудшие души" - но вы это игнорируете, вы приводите примеры распростарнения паразитов, и при этом начисто игнорируете иные. А они тоже есть и их много. Тех же митохондрий вы пропустили.

[sss]

DNAoidea
Я не понял, что будем делать с КПД? Получается, что нынешний КПД биосферы гораздо ниже потенциального, в связи с явным лимитированием по CO2. Кстати, кто знает, какова была продуктивность ранних сухопутных экосистем (когда был дисбаланс по углероду и шло накопление каменного угля)?

[Дж. Тайсаев]

Думаю,  что CO2 лимитирован ровно настолько, насколько лимитировано их производство преимущественно гетеротрофами, которые в свою очередь лимитированы биомассой самих растений. Получается замкнутый круг, выход один, научиться растениям при меньшей биомассе давать больше продукции. Вот еще один повод для интеграции биоценозов, которая как раз этому и способствует.
Кстати пришла еще одна страшная мысль, а что если у растений вдруг произойдет мутация, при которой некоторые экземпляры смогут вырабатывать CO2 для собственных нужд. До сих пор нас от этого спасала эгоистическая эволюция. Ведь CO2 будут потреблять все, а выделять его должны отдельные растения. Но для начала это может произойти в замкнутых зонах, затем, если интенсивность будет достаточно высока, она может начать нелинейно разрастаться. Растения могут получить явное преимущество, а вот гетеротрофы... впрочем в итоге все проиграют, кроме гетеротрофных прокариот, те наверняка научатся, их резервы алаптивности для этого достаточно высоки. Тут возникает дилема, если групповой отбор реальность, то вроде с одной стороны он должен способствовать этому, а с другой... Прекрасная идея для фантастического фильма катастрофы, вроде "Дня триффидов" Уиндема. А впрочем почему фантастического. Впрочем видимо я ошибаюсь, до сих пор этого не произошло ведь? А может только потому что не было замкнутых пространств, где такая адаптация была бы возможна?

[Дж. Тайсаев]

Марков Александр писал: "сопряженность видов не обязательно означает, что они взаимодействуют", а я хочу добавить, система паразит-хозяин не обязательно означает вред одного для другого. На уровне особей вред, а на уровне популяции получается часто и взаимопомощь, то же что-то вроде симбиоза только на популяционном уровне. Ведь не нужно здесь объяснять, что паразиты играют важную роль в сдерживании вспышек численности многих видов. Правда возможно не все, вроде бы Скрябин доказал (mastax должен это лучше знать) что гельминты как раз тот случай, который опровергает тезис, что всякая тварь земная приносит пользу.
Это я к тому, что движение к все более интегрированному биоценозу это не обязательно сплошь классический альтруизм, это любые отношения, которые жизненно необходимы популяциям, а не только особям. Т.е. альтруизм на уровне популяций это то же могут быть окровавленные клыки и когти природы (Тэнисон)
Это я к тому, что система движется к состоянию все более жесткой вщаимозависимости не только на альтруистическо-симбиотических взаимоотношениях. Как например назвать механизм уничтожения раковых клеток, этот альтруизм для организма основан на межклеточных эгоистических отношениях.

[Tinkoff]

«Ведь не нужно здесь объяснять, что паразиты играют важную роль в сдерживании вспышек численности многих видов.»


Виды используют стратегию избыточного размножения, именно потому что существуют паразиты,
а не паразиты существуют что бы «помощь» незадачливому виду наладить оптимальную численность.

[DNAoidea]

DNAoidea
Я не понял, что будем делать с КПД? Получается, что нынешний КПД биосферы гораздо ниже потенциального, в связи с явным лимитированием по CO2.

Да, это так, это значит, что потребление углекислого газа слишком велико в нашем мире- то есть растения до текущего момента наращивали биомассу, или "сдавали её на хранение" - накапливая углеводородные ископаемые. Поэтмоу продуценты могут либо повышать эффективность связывания углекислого газа, либо больше его выбрасывать, но во втором случе произойдёт наверняка сброс их темпов роста, как минимум временно, поэтому это едва ли возможно. кстати, нынешние сжигания человеком углеводородов, воможно в конечном счёте качнут этот цикл в сторону наращивания биомассы, накопления больших количеств углекислого газа в атмосфере, и скоращения кислорода. Бедные Позвоочные!

[sss]

Дж. Тайсаев
В случае сбалансированности продукции/редукции скорость фиксации CO2 и скорость выделения CO2 равны по определению. Я думаю, что в современной Биосфере (если не учитывать сжигание ископаемого топлива) наблюдается именно сбалансированность, поскольку CO2 на протяжении длительного периода ~ const. И, сторого говоря, сбалансированность может быть при любом содержании CO2 (10%, 5%, 0.01%). Это как с бассейном - если вливается столько же, сколько выливается - уровень воды будет постоянным. Однако при этом он может быть постоянным и на уровне 0,5  м, и на уровне 10,0 м. Сейчас - постоянно 0,03 м (в смысле, %). А для максимальной скорости биопродукции растениям нужно постоянно 5,0%. Т.е. нужно устроить временный дисбаланс в пользу гетеротрофов (или включить ТЭЦ на полную катушку ) и догнать CO2 до 5%. А потом - выровнять скорости выделения/фиксации CO2. Только 5% CO2 для человека, кажется, смертельно (CO2 перестаёт выходить из крови в лёгких).

Да, это так, это значит, что потребление углекислого газа слишком велико в нашем мире

Оно было слишком велико на каком-то этапе (см. выше). Потом скорости уравнялись, но уже при 0.03%.

Поэтмоу продуценты могут либо повышать эффективность связывания углекислого газа

В принципе, это возможно. Возрастание Ks в формуле m(S)=m_max*S/(Ks+S). Часто наблюдается в проточных ферментёрах при заведомо низкой концентрации субстрата. Вопрос, насколько это возможно биохимически.

Бедные Позвоочные!

А кому сейчас легко? (с) С другой стороны, чем выше уровень организации, тем больше выделение CO2 на единицу биомассы за счёт дыхания. Теплокровные позвоночные в этом плане как раз чемпионы мира. В этом плане Биосфере их сохранить, вроде, выгодно. В общем, поехал на работу, по дороге ещё подумаю (я думаю на тему Биосферы здесь и в общественном транспорте ). кстати, для меня вопрос не праздный в свете моделирования пещерных сообществ. Правда, там у нас не углерод, а азот.

[Рома]

. А потом - выровнять скорости выделения/фиксации CO2. Только 5% CO2 для человека, кажется, смертельно (CO2 перестаёт выходить из крови в лёгких).

Нет, не перестаёт. 95-93% кислорода и 5-7% углекислоты - это карбоген, газовая смесь в которой высокий уровень углекислого газа приводит к возбуждению дыхательного центра, соответственно учащению и углубление дыхательных движений, увеличение лёгочной вентиляции, возбуждение сосудодвигательных центров и, соответственно сужение кровеносных сосудов и повышение артериального давления - используется в медициене при ряде состояний. А вот свыше 7% у нетренированного человека может вызвать ацидоз, одышку, судороги и паралич дыхательного центра. В своё время даже пытались использовать его для замены азота в миксах для глубоководного погружения, но после пары летальных исходов вроде бы прекратили.

[DNAoidea]

Да, это так, это значит, что потребление углекислого газа слишком велико в нашем мире

Оно было слишком велико на каком-то этапе (см. выше). Потом скорости уравнялись, но уже при 0.03%.

Да, я не верно мысль выразил, имел в виду что динамическое равновесие больше сдвинуто в сторону кислорода, а не углекислого газа. я думаю, что причина тут в  накоплении углеводородов. Потому - сожжём углеводороды - обогатим биосферу! (на ужас всяким там "потеплистам"  :lol: ) Хотя конечно мало ли почему вдруг биосфера "решила" довести уровень углекислоты до столь низкой отметки. Кстати, можно также повысить число гетеротрофов - пусть накопят побольше углекислого газа, быстрее перерабатывая растительные отходы. В общем - не знаю что тут получится.

А кому сейчас легко? (с) С другой стороны, чем выше уровень организации, тем больше выделение CO2 на единицу биомассы за счёт дыхания. Теплокровные позвоночные в этом плане как раз чемпионы мира. В этом плане Биосфере их сохранить, вроде, выгодно. В общем, поехал на работу, по дороге ещё подумаю (я думаю на тему Биосферы здесь и в общественном транспорте ). кстати, для меня вопрос не праздный в свете моделирования пещерных сообществ. Правда, там у нас не углерод, а азот.

Я подумал ещё о насекомых - у них ведь тоже обмен веществ весьма высок, особенно в полёте, если не ошибаюсь у некоторых, таких как Двукрылые и Перепончатокрылые, он превосходит таковой наш. (т. е. человеческий), то есть углекислого газа они должны тоже выделять немерено. И термиты вон как стараются в этом деле (хоть и не летают). И углекислый газ и по боку - те же термиты у себя дома его поддерживают не помню точно сколько, но где-то ок 10%. И хорошо живут.
Рома - так ведь там кислорода-то сколько! если в атмосфере будет углекислого газа 5%, то кислорода будет наверняка процентов 10% от силы.

[mastax]

mastax - если почти каждый бурый медведь заражён значит наверное не приводят они так верно к смерти, а то бы исчезли бы медведи.

Вы путаете две разные вещи: смерть особи и смерть вида. Паразиты сокращают жизнь медведей в 2 раза (условно), но за этот период медведица успевает произвести на свет несколько потомств - и этого вполне достаточно. Человек заполнил все континеты тогда, когда его жизнь в среднем не превышала 35 лет...

Во-вторых избавляются - это значит вырабатывают механизмы против паразитов. В эволюции, глупо было бы утверждать, что их нит.

Вот я и интересуюсь: какие у  защитные механизмы от гельминтов есть у млекопитающих?

что там целлюлоза и листья менее питательны - если нет другого, то и это сойдёт

Так что примеров полно, надо только уметь их видеть и меньше пистаь про Кропоткина - вообще я не въехал причём он тут

:shock:
ой, я лучше пойду...

sss - 1) Вы в кое-чем правы.
2) В карбоне были совсем не ранние сухопутные системы - растительные сообщества производили кислорода больше, чем современные "сухопутные системы" .

3) хочу попросить Вас рассчитать КПД близкой к Вам реальной прокариотной системы.
40% первичной продукции приходится на океан.
3/4 этой продукции происходит в ультраолиготрофных открытых водах океанов благодаря синехококкусам и прохлорококуккусам. Распространены они от 40 гр. с.ш. до 40 гр. ю.ш. на глубинах 100-200 м, куда доходит не более 0,1-0,2% солнечного света,  попавшего на поверхность воды. Плотность поселений 10 в пятой- 10 в шестой степени клеток в 1 мл воды. Какова КПД  ультраолиготрофных вод океана? В условиях внезапного изменения климата  и вымирания значительной части  лесов (что случалось в эволюции неоднократно)  какую концентрацию кислорода  в атмосфере может поддерживать эта система?  [/quote]