Зачем нужна теплокровность?

Автор Alexeyy, августа 26, 2008, 07:24:49

« назад - далее »

Alexeyy

Раньше думал, что теплокровность возникла как способ повышения подвижности, что может давать конкурентные преимущества. Тогда как думал, что холоднокровность возникла для экономии энергии.
Однако, когда почитал книгу Чайковского "Макроэволюция" http://rogov.zwz.ru/Macroevolution/chaikovsky2003.pdf
Был очень удивлен и изумлен, осознав факты, которые противоречат этой точки зрения. Например, в Африке экономить энергию едва ли приходится (в смысле за счет уменьшения теплоотдачи). А, местами, наверно, в этом вообще нет потребности. Теме не менее, как мне кажется, там холоднокровные распространены не более чем в других, более холодных регионах.
С другой стороны теплокровность действительно повышает подвижность. Например, у какой-то акулы перед атакой повышается температура двигательных мышц для того, чтобы более быстро вести преследование жертвы.
   Раньше я как-то не особенно осознавал, но теплокровность и достаточно высокий обмен веществ (как у теплокровных) - это не одно и то же. Теплокровность - это, по определению, - способность поддерживать заданную температуру. Что можно, в принципе, осуществлять и путем пропорционального понижения обмена веществ при росте температуры. Однако, как спросил у своей матери-медика, обмен веществ, например, человека, особенно сильно от температуры не зависит. Если это так, то получается, что теплокровность есть некий побочный эффект достаточно высокого обмена веществ, потребность в котором эволюционно возникла на некотором этапе эволюции.
У кого какие мнения?
Чайковский излагает ту точку зрения, что теплокровность обязана своим происхождением потребностью в достаточно мобильном ("сильном") иммунитете, который возможен только при теплокровности. Склонен с ним согласиться. У него в упоминаемой книге говорится о каком-то АТ-иммунитете. Не в курсе ли кто что это такое? Зачем могла возникнуть потребность в "сильном" иммунитете? Холоднокровные вполне обходятся и более "слабым". Хотя, не очень понимаю что означает "сильный" иммунитет. У варана, например, иммунитет должен быть очень даже сильным в том плане, то должен быть способен противостоять очень огромному количеству микробов, которыми он отравляет своих жертв.
У кого какие мнения и аргументы?

Дж. Тайсаев

Всё объясняется очень просто. Теплокровность - это не великое достижение природы, а только лишь средство охвата новых нишь. Моё личное мнение, гораздо менее выгодных, но при такой конкуренции вынужденной.
Шматина глины не знатней орангутанга (Алексей Толстой).

Alexeyy

То, что это средство заполнения новых ниш – это, по моему, очевидно. Поскольку эволюция – это и есть средство заполнения новых ниш.
   А вот почему высокий обмен веществ поддерживается даже в Африке, где далеко не всегда есть потребность в поддержании температуры на достаточно высоком уровне (ночью и не везде) этот ответ не снимает. Напомню, что природа умеет делать теплокровность по «своему желанию». Имею в виду некоторых акул, часть «прыжковых» мышц которых разогреваются перед атакой, а потом – приходят в норму. В Африке (да и не только) у животных тоже, в принципе могло бы возникнуть нечто такое для дня, когда нет необходимости в высоком обмене веществ для поддержания температуры. Но такого не возникло. Высокая подвижность из –за высокого обмена веществ, что полезно при защите и нападении.... Так это дает достаточно высокая температура тела, а не высокий обмен веществ сам по себе. А днем, скажем в Африке, температура более чем достаточно высока, чтобы обеспечить такую оптимальную подвижность. Тем не менее, обмен веществ у теплокровных высок более чем нужно для этого. И, по моему, остается открытым вопрос почему?

Neska

:roll: Рискну ответить на материале отвлеченного примера человеческой истории. :wink:
Одежда возникла в относительно холодной зоне. В этой зоне приходилось активнее крутиться, и в результате развилась цивилизация - и со временем ее носители пришли в тропики и покорили (вытеснили, уничтожили) своих голозадых коллег. Оттого, что были в одежде? Нет, оттого, что были более продвинутые, а одежду - просто забыли снять в тропиках, так в ней и ходят. И чувствуют себя не многим хуже негров, хотя потеют, вероятно, больше. Но в плане исторической "эволюции" предпочтительнее потеть с винтовкой на плече, чем не потеть с ассегаем в руках... :lol:  :lol:  :lol:
Selbst Moralisten und Moral
sind unmoralisch manches Mal!

За сознательное искажение русского языка порву на британский флаг (преимущественно, высмеиванием)
We share the same biology
Regardless of ideology

Дж. Тайсаев

Neska. Абсолютно верно. Я это называю инадаптивный прогресс (согласен что определение не совсем корректно), когда вид более успешные виды вытесняют в более агрессивные условия, тот вынужден прогрессировать далее, причём полученные адаптивные особенности в стратегическом аспекте оказываются менее выгодными, в конечном счёте всё равно такой вид оказывается успешнее.
У Тойнби в отношении культур это называется концепция "Вызова-Ответа". Наиболее эфективно развиваются культуры, которые всё время испытывают вызовы умереной силы (Европа), культуры же с низкими вызовами (Африка) и слишком высокими (Заполярье) практически не прогрессируют. Тоже и для биологической эволюции. А вызовы бывают не только внешние, но и внутрение. Теплокровность - это внутрений вызов, который в частности привёл к необходимости более активного поиска пищи.

Разумеется тактические преимущества теплокровность очевидно тоже даёт, они общеизвестны, повторяться не буду, но в стратегическом плане это всё равно не окупает чудовищное повышение рессурсопотребления.
Шматина глины не знатней орангутанга (Алексей Толстой).

f_evgeny

А могут ли, присутствующие здесь биологи, проконсультировать, как мозгИ переносят серьезные колебания температуры?

Шибаев Александр

Цитата: "f_evgeny"А могут ли, присутствующие здесь биологи, проконсультировать, как мозгИ переносят серьезные колебания температуры?
"Головной убор" (шерстный покров). Твердая защитная оболочка с пазухами (череп) для жировой ( термостабильной) мозговой плоти, в которой находятся в подвешенном состоянии нейроны с проводяшими путями...
Плюс потовые кожные железы (кондиционер) и конечно же та сумма рефлексов, которая заставляет организм избегать переохлаждения или перегревания. Не малую роль играют т.н. зоны теплообмена: слизистые ротовой и носовой полостей, венозные синусоидальные расширения (способствуюшие лучшей прокачке крови) и ... уши. Замете, чем больше уши, тем меньшая возможность перегрева. Заяц- спринтер, ушастая лисица - южанка открытых степей и пустынь. Осел - жаркий климат. Слону - даже некуда спрятать свое громоздкое тело..., вот и работает "апохалами".

Шибаев Александр

Нагрев тела приводит к его расширению. При определенных условиях возникает температурная гипертония, чреватая разрывами сосудов головного мозга и как следствие кравоизлияния и потери кровоснабжения - частичная гибель (инсульт) или смерть. Но чаще происходит временное беспамятство (температурный удар), когда общий перегрев вызывает нарушение кровоснабжения ЦНС. Сходны причины переохлаждения.

Neska

А что случается с мозгами у нетеплокровных животных? Насколько эффективно работают они в условиях перепада температур?
Selbst Moralisten und Moral
sind unmoralisch manches Mal!

За сознательное искажение русского языка порву на британский флаг (преимущественно, высмеиванием)
We share the same biology
Regardless of ideology

Шибаев Александр

Вопрос на засыпку. Но с эволюционной точки зрения теплокровность развилась из тойже нетеплокровной основы, которая не нуждалась в дополнительных коллориях и поэтому была доминирующей. Теплокровность это прежде всего возможность инкубировать яйцо в прохладной среде.
Поэтому предполагаю сходство реакции на температуру с той лишь разницей, что часть рептилий приспособились к низким температурам. Скорее всего это связано с отсутствием сложной митохондриальной системы клеток (энергетических депо), которые могут разрушаться при замерзании как у теплокровных.

Alexeyy

Цитата: " Neska"
Рискну ответить на материале отвлеченного примера человеческой истории.  
Одежда возникла в относительно холодной зоне. В этой зоне приходилось активнее крутиться, и в результате развилась цивилизация - и со временем ее носители пришли в тропики и покорили (вытеснили, уничтожили) своих голозадых коллег. Оттого, что были в одежде? Нет, оттого, что были более продвинутые, а одежду - просто забыли снять в тропиках, так в ней и ходят. И чувствуют себя не многим хуже негров, хотя потеют, вероятно, больше. Но в плане исторической "эволюции" предпочтительнее потеть с винтовкой на плече, чем не потеть с ассегаем в руках...
Идея на счет "не успели приспособиться" сама по себе хороша (применительно к разным другим случаям). Но в этом случае она не годится: прогрессивные формы, как правило, возникают в экваториальных регионах. Замечено это было давно. А статистическое исследовании этого явления на фактическом материала было проведено относительно недавно. Об этом читал в какой-то новостной заметке, кажется, от Маркова.
А потом теплокровные вовсе не вытесняли холоднокровных: последние просто вымерли (вымирание динозавров). И лишь много миллионов лет позже их ниши заняли теплокровные. Причем до этого теплокровные прекрасно жили вместе с холоднокровными и не вытесняли их. Кстати, первые теплокровные были "существенно" глупее холоднокровных. Но, тем не менее вместе с ними миллионы лет сосуществовали. И никто, при этом их на север не вытеснял. Кроме того на севере (точнее, на южном полюсе) тогда процветали не теплокровные, а холоднокровные.

Цитата: "Дж. Тайсаев"
Наиболее эфективно развиваются культуры, которые всё время испытывают вызовы умереной силы (Европа), культуры же с низкими вызовами (Африка) и слишком высокими (Заполярье) практически не прогрессируют.
Позвольте с Вами не согласиться: человек родом из Африки. Неандертальцы были на севере и были вытеснены нашим предком. Что касается отставания африканских народов, так оно имеет ту же основную причину, что и отставание народов Австралии и до Колумбовской Америки. Это изоляция (кстати изоляция Америк приводила также и к биологическому эволюционному отставанию). А роль изолятора - это пустыня Сахара. Она возникла где-то лет 30 тысяч назад и была совершенно непроходима. И стала отступать всего лишь несколько тысяч лет назад и практически отступила. А где-то 2-3 тысячи лет назад - опять начала наступать.  


Цитата: "Дж. Тайсаев"
Тоже и для биологической эволюции. А вызовы бывают не только внешние, но и внутрение. Теплокровность - это внутрений вызов, который в частности привёл к необходимости более активного поиска пищи.
Разумеется тактические преимущества теплокровность очевидно тоже даёт, они общеизвестны, повторяться не буду, но в стратегическом плане это всё равно не окупает чудовищное повышение рессурсопотребления.
А что до теплокровности, то сомневаюсь, что она получила "всеобщее" распространение из-за того, что не успела исчезнуть у более "продвинутых", чем у холоднокровных её представителей. С тех пор прошло около 55 миллионов лет. Могли бы проэволюционизировать. Вон: какой-то вид ящерицы, завезенный человеком на какие-то острова всего за несколько десятилетий как-то принципиально изменился. Нечто вроде того, что "отбросил" хвост, что ему дало преимущество лазить по деревья, которых оказалось там в изобилии, в отличие от предыдущего места обитания.

Шибаев Александр

"Тенденция" ясна. Но в чем то можно согласиться, а в чем то нет.
То, что на эволюцию влияет дозированный прессинг- беспорно, как и прессинг вообще. То, что цивилизации развивались в приэкваториальной зоне - подтверждают палеонаходки и объясняется высвобождением способностей от жесткой пищевой зависимости.Но...
Эволюционный процесс постоянен и несмотря на кажущуюся долгосрочность скоротечен. Так, например, подвергнув химическому истреблению крыс, мы даем прекрасный шанс процветанию устойчивых форм данной ниши. Через пару-тройку лет получим полноценную и устойчивую популяцию.
Я несоглашусь с тезисом о том, что наши предки "вытеснили" неандертальцев.(дипломатическая уловка). Здесь столько "наворочено" откровенной глупости, что даже неловко объяснять. Неандерталец - человек. Это не человекообразная обезьяна, имеющая с нами общие корни. Африка - лишь условно может считаться колыбелью человечества. На самом деле есть все основания утверждать, что человек выделился из общества приматов на территории Аргентины. Пояснение требует внимания и времени...
Заметте, что у человека (теплокровного) несколько понижена нормальная температура тела. У собаки и т.п. Т=38-39. Есть повод задуматься и над тем, что послужило причиной прямохождения.
Универсальное слово "вымирание" не всегда корректно. Есть вопрос и есть ответ по поводу процесса "заселения" негроидами Австралии, как и расселения человека вообще. Общая историческая картинка при этом меняется радикально, но эволюционно доказуема. Самое слабое "звено" в нынешней "истории": как могли оказаться на отделенных 190 млн. лет и океаническими водами ( Евразия и Сев. Америка ) абсолютные генетические "аналоги"(виды животных) если та же наука определяет время их возникновения в 50 млн. лет?
Спрашивайте , отвечаем...

Дж. Тайсаев

Цитата: "Alexeyy"
Цитата: "Дж. Тайсаев"
Наиболее эфективно развиваются культуры, которые всё время испытывают вызовы умереной силы (Европа), культуры же с низкими вызовами (Африка) и слишком высокими (Заполярье) практически не прогрессируют.
Позвольте с Вами не согласиться: человек родом из Африки. Неандертальцы были на севере и были вытеснены нашим предком. Что касается отставания африканских народов, так оно имеет ту же основную причину, что и отставание народов Австралии и до Колумбовской Америки. Это изоляция (кстати изоляция Америк приводила также и к биологическому эволюционному отставанию). А роль изолятора - это пустыня Сахара. Она возникла где-то лет 30 тысяч назад и была совершенно непроходима. И стала отступать всего лишь несколько тысяч лет назад и практически отступила. А где-то 2-3 тысячи лет назад - опять начала наступать.  
С нендерами как раз всё прекрасно подтверждает эту мысль. Первой волной мигрантов из Африки как известно были эректусы, поскольку на тот момент являлись наиболее пластичным видом Homo, остались, это теже эректусы, либо эргастеры, в даный момент не суть важно, важно то, что те кто первыми заселяют новые и как правило наиболее агресивные территории лучше успевают приспособиться и затем уже не прогрессируют, те кто приходит позже, изначально будут менее адаптированы и потому сталкиваются с куда как более серьёзными вызовами и среды и уже адаптированных к ней конкурентов. Вот тут как раз и получается инадаптивный прогресс. Худшие были все эти годы под большим давлением отбора и потому прогрессировали дальше и первые эректусы мигранты вынуждены были потесниться под давлением антецесоров, гейдельбергжцев, ненадеров и сапиенсев. Последние пришли позже всех, им поскольку им было труднее всех осваивать новые территории, постольку именно они победили.
Ну Сахара можно сказать, что изолировала Евроазию от Африки, а можно сказать, что изолировала Африку от Евроазии, если брать территории пригодные для жизни, то их размеры сопоставимы.
Кстати вот подтверждающий концепцию "Вызова-Ответа" факт. Снанчала первые цивилизации развивались в наиболее благоприятной зоне "плодородного полумесяца", затем постоянно отодвигались во всё более неблагоприятные зоны, причём передовыми цивилизациями всё время становились именно те, что развивались во всё более неблагоприятных зонах. Всё объясняется тем, что вызовы для древних культур и в благоприятной зоне были достаточно жосткими, но по мере развития культурного скафандра... ну дальше ясно.
Исключение страны Средиземноморья, где условия крайне благоприятные, а цивилизации развивались всегда, ну там недостаток вызовов среды компенсировался вызовами конкурентов.

Цитата: "Alexeyy"
Цитата: "Дж. Тайсаев"
Тоже и для биологической эволюции. А вызовы бывают не только внешние, но и внутрение. Теплокровность - это внутрений вызов, который в частности привёл к необходимости более активного поиска пищи.
Разумеется тактические преимущества теплокровность очевидно тоже даёт, они общеизвестны, повторяться не буду, но в стратегическом плане это всё равно не окупает чудовищное повышение рессурсопотребления.
А что до теплокровности, то сомневаюсь, что она получила "всеобщее" распространение из-за того, что не успела исчезнуть у более "продвинутых", чем у холоднокровных её представителей. С тех пор прошло около 55 миллионов лет.
Моё мнение, тут причина в другом, прогрессивная эволюция необратима ещё и потому, что прогрессивные ароморфозы есть не столько средство достижения очевидных преимуществ, сколько вынужденое следствие выдавливания в менее благоприятные ниши. Т.е. их выдавили, они приспособились к жизни такой нелёгкой. А как вернуться, твой старый домик то уже заняли. То есть, лишь только ты попытаешься стать вновь пойкилотермным, ты встретишь отпор со стороны конкурентов, которые уже приспособились к этой нише. Я конечно утрирую. Гомойотермы сейчас испытывают период временного и довольно непродолжительного расцвета, именно поэтому складывается такое обманчивое впечатление, что они вершина эволюции, наиболее приспособленная к жизни на Земле.
Шматина глины не знатней орангутанга (Алексей Толстой).

grumbler

Согласен с Дж.Т., изоляция - она с обоих сторон изоляция, и с севера и с юга от Сахары, и к западу, и к востоку от Атлантики.
Но, может быть, дело в том, что популяции, оставшиеся в центре ареала, так сказать, эволюционно стагнируют, а мигрировавшие - вынуждены развиваться и ненароком, помимо прямых адаптаций к пограничью иногда приобретают и признаки, эволюционно ценные не только на границе ареала?
Где-то я читал, что гомойотермность выгодна, м. быть, отказом от необходимости терморегуляции частных биохимических путей. Т.е. ежели что-то (пусть 10 раз энергетически дорогое) обеспечивает стабильность температуры всего организма, то отпадает необходимость регуляции скоростей клеточных биохимических процессов при изменении Т ( и потому, с другой стороны,  не окоченеть, а сдохнуть при реальном замерзании, когда терморегуляция не справится).

Alexeyy

Цитата: "Дж. Тайсаев "
С нендерами как раз всё прекрасно подтверждает эту мысль. Первой волной мигрантов из Африки как известно были эректусы, поскольку на тот момент являлись наиболее пластичным видом Homo, остались, это те же эректусы, либо эргастеры, в данный момент не суть важно, важно то, что те кто первыми заселяют новые и как правило наиболее агрессивные территории лучше успевают приспособиться и затем уже не прогрессируют
Отчасти согласен.

Цитата: "Дж. Тайсаев "
Вот тут как раз и получается инадаптивный прогресс. Худшие были все эти годы под большим давлением отбора и потому прогрессировали дальше и первые эректусы мигранты вынуждены были потесниться под давлением антецесоров, гейдельбергжцев, ненадеров и сапиенсев.
Согласен. И опять же прогрессивная волна всякий раз идет из Африки, а не из северных территорий!


Цитата: "Дж. Тайсаев"
Ну Сахара можно сказать, что изолировала Евразию от Африки, а можно сказать, что изолировала Африку от Евразии, если брать территории пригодные для жизни, то их размеры сопоставимы.
Вы не учитываете то, что во время непроходимости Сахары жизненно пригодных в ней районов было с «гулькин нос» из-за того, что тогда Сахара была куда больше. Кроме того, не забывайте, что в те далекие времена (до ледникового периода) климат в северных территориях был куда мягче (в частности и в современной России), что существенно прибавляло хорошо пригодных для жизни территорий. Кроме того, периферийные части (в частности – Южная Африка) как правило, отстают в развитии. И когда произошли изоляция южной части Африки – там изначально уже были более отсталые люди. А изоляция это ещё более усилила.

Цитата: " Дж. Тайсаев "
Я это называю инадаптивный прогресс (согласен что определение не совсем корректно), когда вид более успешные виды вытесняют в более агрессивные условия, тот вынужден прогрессировать далее, причём полученные адаптивные особенности в стратегическом аспекте оказываются менее выгодными, в конечном счёте всё равно такой вид оказывается успешнее.
У Тойнби в отношении культур это называется концепция "Вызова-Ответа". Наиболее эффективно развиваются культуры, которые всё время испытывают вызовы умеренной силы (Европа), культуры же с низкими вызовами (Африка) и слишком высокими (Заполярье) практически не прогрессируют. Тоже и для биологической эволюции. А вызовы бывают не только внешние, но и внутренние. Теплокровность - это внутренний вызов, который в частности привёл к необходимости более активного поиска пищи.
Не понятно только то, что если это «внутренний вызов», то почему бы ему не было лучше развиться, в первую очередь, поближе к холодным местам, где климат этому благоприятствует?  
Я имею в виду то, что, следую той логике, что прогрессивные изменения идут, преимущественно, из жарких областей, колонизируя холодные (северные). И, по-видимому, то же самое было и с теплокровностью.