Зачем нужна теплокровность?

[Дж. Тайсаев]

Не рептилиями едиными представлен мир хладнокровных. Рыбы ведь хладнокровны, а все эти птицы и млеки ими и кормятся.

Для видов, обитающих исключительно в водной среде, теплокровность гораздо менее актуальна из-за существенно меньшего диапазона перепада температур. См. мой ответ Vladimirkox-у.

В общем верно, но теплокровность это не только защита от перепадов температур, тут причины куда фундаментальнее. Уровень обмена веществ поднялся на качественно более высокий уровень, я даже не исключаю, что гомойотермность это лишь побочный результат преадаптации.

[Vladimirkox]

Это бы противоречило закону необратимости эволюции Долло.

Не вполне абсолютный этот закон ИМХО. Нервная система подвергается редукции при переходе к паразитическому или сидячему образу жизни. Так к примеру оболочники, находятся между ланцетником и круглоротыми(филогения по ДНК).
Если нет стабилизирующего давления отбора, то деградация - неизбежна.

Вас же не удивляет, что они не вернулись, даже в качестве опции, к жаберному дыханию, несмотря на казалось бы очевидные преимущества его использования в водной среде.

Протей http://bio.1september.ru/articlef.php?ID=200004301 - вернулся к жабрам, потому что у него была такая возможность, => у китообразных такой возможности - нет, массообмен, необходимый для извлечения кислорода, нарушит термоизоляцию.
Осталось выяснить, почему у морских рептилий не отросли жабры  ?

[Комбинатор]

Не вполне абсолютный этот закон ИМХО. Нервная система подвергается редукции при переходе к паразитическому или сидячему образу жизни. Так к примеру оболочники, находятся между ланцетником и круглоротыми(филогения по ДНК).
Если нет стабилизирующего давления отбора, то деградация - неизбежна.

Я так понимаю, что это закон не о невозможности деградации и атрофирования уже развитых, но ставших по какой-либо причине ненужными органов, а о невозможности реанимирования органов, являющихся уже пройденным эволюционным этапом. То, что виды, ведущие паразитический образ жизни, быстро деградируют, факт достаточно общепринятый.

Протей http://bio.1september.ru/articlef.php?ID=200004301 - вернулся к жабрам, потому что у него была такая возможность

Я в этом не очень разбираюсь, но судя по тому, что протей является земноводным, жабры у него де-факто никогда и не пропадали. Просто он, в отличии от большинства остальных земноводных, сохраняет жаберное дыхание, как основное, и для взрослых особей, что, всё же, вряд ли можно считать реанимированием утраченного его давними потомками органа.

[Дж. Тайсаев]

Vladimirkox. Пример с протеем некоректен, это неотения, он не вернулся к жаберному дыханию,поскольку она на личиночной стадии и не была утеряна. С паразитами тоже, это не обратимость, а редукция, поскольку органы не возвращаются в исходное состояние, а просто редуцируются. Кстати, возможности редукции также у более прогрессивных форм сокращаются, у тех же амфибий по причине необратимости эволюции, даже при очень сильном развитии кожного дыхания и далеко идущем упрощении строения легких, последние не редуцируются полностью

[Комбинатор]

В общем верно, но теплокровность это не только защита от перепадов температур, тут причины куда фундаментальнее. Уровень обмена веществ поднялся на качественно более высокий уровень, я даже не исключаю, что гомойотермность это лишь побочный результат преадаптации.

В этом случае (если главное преимущество, это увеличение эффективности метаболизма), не совсем понятно, почему гомойотермность наблюдается практически исключительно у животных земного происхождения. Кстати, например, тем же осьминогам хладнокровность, похоже, отнюдь не помешала достичь весьма высокого уровня организации.

[Vladimirkox]

С паразитами – напутал, чистая деградация, однако.

Пример с протеем некоректен, это неотения, он не вернулся к жаберному дыханию,поскольку она на личиночной стадии и не была утеряна.

Даже предположить не могу , какой-либо иной способ обратимости эволюции, кроме как - через неотению.

Морские змеи способны нырять до двух часов на глубины до 180 м. Предполагается, что этому способствует поглощение кислорода из воды непосредственно через кожу.

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D1%80%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5_%D0%B7%D0%BC%D0%B5%D0%B8 
Осталось выяснить, имеет ли место быть восстановление кожного дыхания у морских змей, и как оно происходит - через неотению или нет.

Опять  офф-топ по отношению к теплокровности .

[Дж. Тайсаев]

В этом случае (если главное преимущество, это увеличение эффективности метаболизма), не совсем понятно, почему гомойотермность наблюдается практически исключительно у животных земного происхождения. Кстати, например, тем же осьминогам хладнокровность, похоже, отнюдь не помешала достичь весьма высокого уровня организации

Возможно наземная среда более агрессивная и она тем самым способствовала в большей степени прогрессивным ароморфозам. Я не исключаю, что эволюция не раз пыталась пробить порог метаболизма до уровня, при котором становится возможной гомойотермность, но это существенно повышало ресурсозависимость,  что в относительно стабильной по температурным показателям водной среде себя не окупало и элиминировалось отбором и только на суше оказалось достаточно оправданным. А высшие головоногие и двукрылые насекомые возможно являются верхним порогом организации для пойкилотермных организмов

[Дж. Тайсаев]

Даже предположить не могу , какой-либо иной способ обратимости эволюции, кроме как - через неотению.

Я тоже, во всяком случае чо то похожее на обратимость

Морские змеи способны нырять до двух часов на глубины до 180 м. Предполагается, что этому способствует поглощение кислорода из воды непосредственно через кожу

Вот если бы они вернулись к жаберному дыханию, тогда конечно. Дельфинам например оно бы точно не помешало. А через кожу даже человек может дышать немного.
Кстати, есть один пример, птенцы гнездовых птиц пойкилотермны, пока не оперятся, впрочем тоже что то вроде неотении, точнее ретардация.

[Alexeyy]

Мышечная активность растет при приближении температуры к оптимуму, если температура превышает оптимальное значение - поведенческая активность снижается (этология пустынных видов).

А какая там, примерно, оптимальная температура.
Как мне чувствуется, она, примерно, совпадает с характерной температурой теплокровных. Что меня смущает.

[Vladimirkox]

А какая там, примерно, оптимальная температура.

У китов есть еще один способ снизить температуру тела. Когда им жарко, они начинают прополаскивать рот и носовую полость холодной водой и выпускать подогретую в виде мощных фонтанов.
Если все таки энергичное противодействие организма не дало необходимого эффекта и температура тела продолжает повышаться, может наступить шок, который возникает вследствие теплового повреждения мозга. Интересно, что при согревании извне переносимая температура значительно ниже, чем при эндогенном (возникшем вследствие собственных процессов жизнедеятельности) повышении температуры тела. Человек теряет сознание, когда его температура под влиянием лучей солнца или теплого воздуха повышается всего лишь до 38,6 градуса, в то время как при очень интенсивной работе она без всяких вредных последствий может достигать 40, а при лихорадке, вызванной болезнетворными микроорганизмами, даже 42 градусов.
Строгое постоянство температуры тела, видимо, не всегда удобно. Во всяком случае, обитатели пустынь, то есть областей типично континентального климата, с резкими перепадами дневных и ночных температур, отступили от ортодоксальной теплокровности

Суточные колебания температуры в пустыне достигают 30 градусов. Верблюды вторично утратили точную регулировку температуры, у них суточные колебания температуры тела от 34 до 42 градусов, и только после 41градуса у верблюда начинается потоотделение.

[Alexeyy]

[quote author=]
Человек теряет сознание, когда его температура под влиянием лучей солнца или теплого воздуха повышается всего лишь до 38,6 градуса, в то время как при очень интенсивной работе она без всяких вредных последствий может достигать 40, а при лихорадке, вызванной болезнетворными микроорганизмами, даже 42 градусов.
[/quote]
Меня это поразило...
В общем склонен думать, что мускульная активность ухудшается, при достижение некоторого уровня температуры, не по причине того, что температура как-то принципиально замедляет биохимические процессы к ней приводящие, а потому, что этот уровень, примерно, определяется температурой термостабилизации мозга, выше которой рост уровня физической активности просто не нужен или даже вреден из-за превышения порога термостабилизации (иначе получится всадник без головы). Поэтому, предполагаю, эволюционно и возникло снижение физической активности с ростом температуры выше некоторого порога. 

В общем, пока, картинка объяснения возникновения теплокровности из-за потребности термостабилизации мозга для улучшения его работы представляется мне привлекательной. Но меня всё-таки продолжает ещё смущать момент, связанный с вопросом о том, почему происходит термостабилизация температуры всего тела, а не только мозга? Это было бы энергетически более выгодно. Предполагаю, что у нынешних теплокровных потребность в мускульной физической активности столь высока, что она вступила в конфликт с поддержанием оптимальной температурой термостабилизации. Т.е. если бы не потребность в термостабилизации для оптимальной работы мозга, то температура бы тела, предполагаю, могла бы быть выше (может быть значительно), чем у нынешних теплокровных. Но термостабилизация на слишком высоком уровне слишком энергозатратна.  Поэтому, предполагаю, и установился порог интенсивности физической активности на уровне не выше термостабилизации. Из-за чего, предполагаю, и происходит, у современных теплокровных, термостабилизация именно всего организма, а не только мозга.

Вы не размышляли по этому вопросу (по поводу того, почему у современных теплокровных происходит термостабилизация именно всего организма, а не только мозга)? Есть ли какие-то мысли, нет?

[augustina]

Для видов, обитающих исключительно в водной среде, теплокровность гораздо менее актуальна из-за существенно меньшего диапазона перепада температур. См. мой ответ Vladimirkox-у.

Не думаю, что утверждение об актуальности как-то объясняет вопрос по существу...Вот для теплокровных, +45 уже кое-какие белки сворачиваются... При + 20 - жесточайшее переохлаждение организма, нередко с летальным исходом. И что же в итоге ? Диапазон в =25 градусов крайние возможные температуры?
Смотрим хладнокровных...Ну, о том, что некоторые переносят и минусовую температуру, я говорить  не буду, возьмем от нуля, т.е. от точки плавление льда...Живут...и активны, и метаболизм без проблем! + 10, +20, +30, +40, +50... живут!!! До +40 - благоденствуют! Выше - хуже, но тоже активны! Отдельные экземпляры живут при +70 !!!(В пустынях ящерицы), а ведь ночью, там же, температура опускается до нуля, бывает...
Диапазон +70 градусов! Не хилое колебание дневных температур! И Выжили!
И морские ведь так же! У них хоть среднедневные не так колеблются, но простейшие и в гнилых испаряющихся лужах при +40 живут (океанские отливы на экваторе), и при нуле активны, раз рыба находит пропитание в арктических льдах...
Так что такое актуальность?

[augustina]

Суточные колебания температуры в пустыне достигают 30 градусов.

Небольшая поправочка: суточные колебания достигают 70 градусов! В пустыне не так много крупных животных, а для ящериц ,змей и жуков нужно измерять температуру в сантиметре от песка, ибо именно там они и живут, а змеи и вовсе имеют температуру песка, который  раскаляется  до +70 и более. Они, конечно, прячутся от жары, но и от вынужденной "прогулки" по такой жаре не окочурятся.

[Vladimirkox]

Поэтому, предполагаю, и установился порог интенсивности физической активности (в стрессовой ситуации, поскольку охота - не прерывается ) на уровне не выше термостабилизации.

У летучих мышей в состоянии спячки — 1,3°, у золотистого хомячка — 3,5° ;у слона — 35°, у лошади — 37,6°, у коровы — 38,3°, у кошки — 38,6°, у собаки — 38,9°, у барана — 39°, у свиньи — 39,1°, у кролика — 39,5°, у козы — 39,9°, у курицы — 41,5°, у ящерицы на солнце — 50-60°С.

http://sportzal.com/post/280/

Это было бы энергетически более выгодно.

Если было бы технически осуществимо, вероятно - не осуществимо. Проще - мозг отключать, впадая в анабиоз, если есть такая возможность.

Небольшая поправочка: суточные колебания достигают 70 градусов!

Спасибо!
Может:  +50 +or- 20С^о в зависимости от расположения термометра над/под уровнем песка?

[Ярослав Смирнов]

Вот для теплокровных, +45 уже кое-какие белки сворачиваются...

Да? Какие же? Кстати, "сворачиваются", т.е. образуют вторичную и третичную структуры белки при любой температуре, главное - что бы они были в водной среде. А уж денатурация - это всё таки "разворачивание".