Как мог эволюционно возникнуть механизм превращения гусеницы в бабочку?

[Inry]

В куколке, в принципе, можно увидеть все структуры имаго.
по-моему, это связано с длинным периодом покоя, не то из-за сезонных изменений, не то чтобы вылупиться как раз под цветение того, что бабочка кушала. В результате все энергозатратные изменения скатывались к периоду куколки.

* А ведь ранние бабочки жрали листься, как и их личинки!

* У какой-то из подёнок нимфа даже имеет способность к полёту.

[DNAoidea]

Так в том то и дело, развитие без метаморфоза весьма распространено у насекомых, у тех же тараканов или саранчи, причём как правило у более архаичных групп, что косвенно свидетельствует что такой тип развития был первичен

не думаю - самые древние насекомые это те, у кого личинки водные - такие как стрекозы, подёнки и веснянки, у всех них хоть и нет куколки, но личинки весьма не похожи на взрослых. Так что видимо изначально метаморфоз был, а потом у одних он стал выпрямляться, как у прямокрылых или тараканов, а у других - как у Holometabola наоборот.

Лично я когда думал над этой проблемой, единственное, что мне приходило в голову, это что первоначально пра-бабочки просто паразитировали на гусеницах, откладывая в их тело свои личинки, но потом каким-то неведомым способом геном бабочки слился с геномом гусеницы, и начал полностью контролировать активность генов "хозяина"

только где до этого жили бабочки? как росли? да и в таком случае были бы явные признаки слияние двух геномов, притом у всех Holometabola, а этого не наблюдается - благо, геном Дрозофилы достаточно изучен.

По поводу личиночной стадии - то есть, можно очень условно считать, что гусеница, это как бы систематически раньше времени вылупляющаяся из яица особь? А когда-то давно бабочки проходили эту стадию ещё внутри яица, так?

не думаю... гусеница - это весьма специализированная на питании форма.
кстати, куколки имеют переходные формы - у ручейников - весьма древних насекомых, куколки способны к активному передвижению.

[Дж. Тайсаев]

не думаю - самые древние насекомые это те, у кого личинки водные - такие как стрекозы, подёнки и веснянки, у всех них хоть и нет куколки, но личинки весьма не похожи на взрослых. Так что видимо изначально метаморфоз был, а потом у одних он стал выпрямляться, как у прямокрылых или тараканов, а у других - как у Holometabola наоборот.

Ну там всё не так однозначно, ещё более древние первичнобескрылые с неполным превращением, да и тараканы тоже весьма архаичная группа. Но Вы правы в общем, эволюция шла не только от неполного превращения к глубокому метаморфозу, но часто и в обратном направлении. Я утром обдумал и вот как себе это представляю (впрочем, я наверняка изобретаю велосипед).
Основной биогенетический закон никто не отменял и потому вполне естественно, что ранние стадии насекомых имеют червеобразную форму, нас удивляет другое, поразительной быстроты метаморфоз, без переходных форм, как он мог возникнуть? Основной тип возрастной динамики заключается в постепенном пропорциональном сокращении смертности возрастных когорт, поэтому вполне естественно, когда эволюция ведёт к эмбрионизации, но это в случае когда одного ресурса много, как у саранчи например. Иногда случается так, что для личинки находится другой ресурс и тогда выгодней не эмбрионизация, а дизруптивная вилка отбора внутри вида, раздвоение нишь. Но тогда встаёт проблема функциональной значимости переходных структур Копа-Деппере. Значит эволюция должна идти, во-первых, к всё большей ювенилизации личинки, для более широкого охвата нишь, во-вторых, к всё большему ускорению процесса перехода к новой форме. Благо у насекомых были для этого все предпосылки, поскольку хитиновая кутикула и так не позволяла модифицироваться плавно. Кроме того между линьками животное беспомощно, значит количество линек стоит сокращать, а преобразования между линьками ускорять и увеличивать. В итоге мы имеем, что имеем

[Алекс_63]

Изначально, бабочки имели и благополучно реализовывали оба своих основных жизненных интереса: размножение и питание. В дальнейшем бабочки стали испытывать затруднения с питанием. Их яйца-куколки находились в более благоприятных условиях и  могли благополучно питаться (размножаться они не могли, поскольку ещё не созрели). В дальнейшем произошло разделение жизненных интересов на специализацию. Бабочки - занялись только сексом (размножением), а куколки с целью пропитания стали перемещаться и превратились в гусениц. Сам цикл Бабочка-яйцо-личинка-гусеница-куколка-бабочка естественно оставался, модифицируясь.

[Дж. Тайсаев]

Изначально, бабочки имели и благополучно реализовывали оба своих основных жизненных интереса: размножение и питание. В дальнейшем бабочки стали испытывать затруднения с питанием. Их яйца-куколки находились в более благоприятных условиях и  могли благополучно питаться (размножаться они не могли, поскольку ещё не созрели). В дальнейшем произошло разделение жизненных интересов на специализацию. Бабочки - занялись только сексом (размножением), а куколки с целью пропитания стали перемещаться и превратились в гусениц.

Спасибо большое, давно так не смеялся

[Алекс_63]

Спасибо большое, давно так не смеялся

Да, на здоровье.
А в чём я собственно не прав?

[Дж. Тайсаев]

Кажется у Задорнова, американцы любопытствуют, почему в номере воды нет и половина розеток и выключателей не работает, а как я им объясню, если начинать надо с 1917 года

[Алекс_63]

Кажется у Задорнова, американцы любопытствуют, почему в номере воды нет и розеток и выключателей не работает, а как я им объясню, если начинать надо с 1917 года

Можно конечно начать и с 1917г. (пудрить мозги), но можно и вполне конкретно сказать, что сантехник Петров в запое ... как пример (ясный ответ).
Вы уж будьте любезны, от ответа не увиливайте и снизойдите до нас горемычных ...

[DNAoidea]

Ну там всё не так однозначно, ещё более древние первичнобескрылые с неполным превращением, да и тараканы тоже весьма архаичная группа.

да, точно... про щетинохвосток я забыл (скрыточелюстные группы боковые и очень далеко отклонившиеся), поэтому в самом деле получается у основания ствола насекомых какой-то малопонятный клубок...

Кроме того между линьками животное беспомощно, значит количество линек стоит сокращать, а преобразования между линьками ускорять и увеличивать. В итоге мы имеем, что имеем

тут в самом деле прослеживается тенденция - у многих насекомых (бабочки, например) линек пять, а мух вроде бы только три, у более ранних - больше, в частности это относится к подёнкам - у них даже у взрослых одна есть.
P. S. а у нас тут на кухне в институте (Барселона) два крана, один (то есть половина) не работает уже недели три... но никто не спрашивает почему, все просто в очереди стоят
вообще, если по существу - то как яйцо превратилось в куколку, а потом ещё и в личинку? чем оно питалось когда проблемы только начались? как оно сумело стать подвижным? куда скорлупу? В конечном счёте, как бабочки перешли к откладыванию яиц, а не "куколок" (что невозможно потому что куколка больше взрослого насекомого), как это было вначале? (полное превращение наиболее известно у бабочек, но куколки есть у 90% видов насекомых - это Бабочки, Жуки, Перепончатокрылые, Двукрылые (Мухи и комары) и несколько более мелких групп)

[Дж. Тайсаев]

Алексей Вы не подумайте, это не из за гордыни, просто я боюсь, что если мы здесь откроем ликбез, Гильгамешь переместит эту интересную тему в ненаучные разговоры и будет прав. Почитайте ну хотя бы в вики про развитие насекомых

[Алекс_63]

личинка=гусеница
Бабочка-яйцо-личинка-куколка-бабочка                   сначало
Бабочка-яйцо-личинка-гусеница-куколка-бабочка     потом

количество линек принципиального значения не имеет

[DNAoidea]

личинка=гусеница
Бабочка-яйцо-личинка-куколка-бабочка                   сначало
Бабочка-яйцо-личинка-гусеница-куколка-бабочка     потом

количество линек принципиального значения не имеет

вы написали в двух строчках одно и тоже

[василий андреевич]

, смещение нескольких качественных модификаций в одну линьку, которая постепенно эволюционирует в стадию куколки. Кстати у многих насекомых куколки довольно близки по строению с личинками, что свидетельствует, что и тут без пунктуалистического скачка эволюции можно было обойтись

Так в том то и дело, развитие без метаморфоза весьма распространено у насекомых, у тех же тараканов или саранчи, причём как правило у более архаичных групп, что косвенно свидетельствует что такой тип развития был первичен

не думаю - самые древние насекомые это те, у кого личинки водные - такие как стрекозы, подёнки и веснянки, у всех них хоть и нет куколки, но личинки весьма не похожи на взрослых. Так что видимо изначально метаморфоз был, а потом у одних он стал выпрямляться, как у прямокрылых или тараканов, а у других - как у Holometabola наоборот.

тут в самом деле прослеживается тенденция - у многих насекомых (бабочки, например) линек пять, а мух вроде бы только три, у более ранних - больше, в частности это относится к подёнкам - у них даже у взрослых одна есть.

От Вашей информации меня, возможно, стало заносить "внетуда". Попробую сформулировать изначальное, что бы не уплывать слишком далеко.
  На насекомых природа опробовала те эволюционные пути, которые плацентарные осуществляют на внутриутробной стадии, т.е. вся последовательность метаморфоз на стадии яйца. Благо нет надобности для осуществления метаморфоза приступать к подготовительному питанию во внешней среде.
  Косвенным подтверждением этого могло бы стать знание об этапах активизации обменных процессов плода с мамашей на определенной стадии развития (ну там, когда он похож на "ящерицу или червя") и замирание этих процессов на стадии перехода (как бы окукливания), когда начинается совершенно своеобразное деление стволовых клеток общего назначения в стволовые специализированные.
  Из этой же серии иное суждение. Чем больше личинка (гусеница) способна накопить энергии в свою стадию жизнедеятельности, тем большее количество "промежуточных линек" она может пройти в стадии куколки.

[Комбинатор]

только где до этого жили бабочки? как росли? да и в таком случае были бы явные признаки слияние двух геномов, притом у всех Holometabola, а этого не наблюдается - благо, геном Дрозофилы достаточно изучен.

Ну это я так, в порядке полубреда.
Кстати, полное секвенирование генома пока ни для одного насекомого, вроде, так и не проведено? Или всё же проведено?

[DNAoidea]

Ну это я так, в порядке полубреда.

а!

Кстати, полное секвенирование генома пока ни для одного насекомого, вроде, так и не проведено? Или всё же проведено?

Drosophila melanogaster вроде уже давно есть, а вот про другие не ручаюсь...
вроде начали многих, а вот кого закончили и до ума довели...
а нет, довели, вот взглянул:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez
там вначале идут митохондрии, но где-то с 60-70 номера начинаются и ядерные тоже