Сложная жизнь на суше до озонового слоя?

[Alexeyy]

Мысль о том, что биотическая революция заключается во взрывном распространении принципиально нового, которое возникало постепенно и давным-давно – очень верная и, по-моему, очень важная.

  На счёт лёгких из жабр – причина эволюционной невозможности этого, по-моему, состоит в том простом факте, что для того, чтобы у жабродышащего организма возникли лёгкие – нужно, чтобы какое-то время оставались и жабры: на сколько понимаю, биохимия не допускает, чтобы жабры, одновременно, были и лёгкими. Это – взаимно исключающие процессы.  Может быть жабры и могли бы плавно переэволюционироваться в лёгкие. Но пока этот процесс идёт нужно ведь было чем-то дышать. И приспособь была только для воды (жабры). Хотя, наверно, можно себе представить, что одна жабрина начала учиться дышать воздухом, а вторая – продолжала работать с водой. Но главным ограничивающим фактором темпов эволюции, как правило, является не недостаток биологической вариабельности организмов (мутаций), не позволяющей занять ту или иную нишу, а системный, сдерживающий фактор биоценозов эту нишу просто не создающую. А коль некуда особо идти – новое и развивается гораздо медленнее, чем, потенциально, это позволяет мутационная вариабельность. Лёгкие из жабр, может быть, действительно, могли бы возникнуть потенциально (чисто «технически») гораздо быстрее. Но, думаю, из-за упомянутого сдерживающего эволюционного фактора этого не произошло (незачем было спешить из-за системных ограничений по скорости эволюции). Думаю, именно поэтому легкие не возникли из жабр: не потому, что это было «технически» невозможно, а потому, что всё равно нужно было создавать принципиально новый орган. «Сделать» такую штуку так, чтобы одна половина тела дышала водой, а противоположная – воздухом – биологически дискомфортно, хоть и, возможно, быстрее. Поэтому, думаю, из-за того, что темпы эволюции были относительно низкими (из-за сдерживающих системных ограничений) и возникли лёгкие совсем не из жабр. Возможно, это было бы быстрее, но если спешить  всё равно не к чему, то лучше выбрать более долгий, но более удобный в использовании вариант. Поэтому, я бы не проводил параллель между тупиковостью стратегии возникновения лёгких из жабр и гипотезой возникновения тетрапод прежде рыб: в 1-м случае, по-моему, есть эволюционные и биологические ограничения, а во втором, по-моему – наоборот (в то смысле, что, по-моему, биотическая ниша требовала возникновения тетрапод прежде рыб). 


Tiktaalik: «Попробуйте более релевантный запрос: stingray OR skate skeleton»

Действительно, сразу много что нашлось: появилось много скелетов (видимо, взрослых), у которых «ног» уже нет. Например,
https://www.flickr.com/photos/curiousexpeditions/540781811/
http://fineartamerica.com/featured/skate-skeleton-gary-warnimont.html
http://www.rolfes.org/gallery/v/Travel_and_Camping/Field_Museum/IMGP1535_Field_museum_skate_skeleton.JPG.html
http://www.arkive.org/barndoor-skate/dipturus-laevis/image-G77666.html
  Кстати, по скелетам взрослых, по-моему, более хорошо видно, что видоизменённый таз – это то, что на хвосте. Тогда как то, что в центре – это грудь: у Хвостоколов «Край грудных плавников срастается с боками тела и головы» (http://ru.wikipedia.org/wiki/Хвостоколовые ).

  А Вы где-то читали, что «ноги» есть только у эмбрионов скатов, а потом исчезают или тоже ориентировались лишь по рисункам? А то по рисункам не понятно какой скелет к какому виду относится. Например, мыслима такая маловероятная ситуация, что «безногие» скелеты взрослых является таковыми не потому, что у эмбрионов «ноги» редуцировали, а потому, что у эмбрионов их и не было. А у тех, у которых были – остались и во взрослом состоянии, но только, почему-то, не попали гугловский поиск.


Не теме: не припомнит ли, случайно, кто адреса базы, в которой по названию таксона можно получить набор датировок его находок и, кажется, их параметров?

[Limfil]

на сколько понимаю, биохимия не допускает, чтобы жабры, одновременно, были и лёгкими.

причём тут биохимия? разница между жабрами лёгкими - не так уж и велика - хотим жабры - открываем лёгкие с другого конца организуя ток через них, хотим лёгкие - закрываем жабры как можно глубже, позволяя ток сквозь них только принудительно. все промежуточные состояния - то есть течение сквозь них возможно, но замысловато, будут чем-то средним. на примере эволюции лёгких арахнид эти переходы хорошо заметны. но у нас лёгкие образовались не из жабер, а как бы "около них".

[Tiktaalik]

Вот оригинальное видео (откуда маленький скатенок из GIF выше). http://www.youtube.com/watch?v=fqwT7XIot_E

Если ютуб не работает, можно посмотреть скачав на комп (5 МБ):
http://r1---sn-vh3j-vhne.googlevideo.com/videoplayback?id=o-AKJEVqbgbFMz_jP3dTmt5tUHMONQ0XAnWnP43Lz6m2F_&expire=1413497226&mime=video%2Fmp4&key=yt5&ipbits=0&sver=3&sparams=id%2Cinitcwndbps%2Cip%2Cipbits%2Citag%2Cmime%2Cmm%2Cms%2Cmv%2Cratebypass%2Csource%2Cupn%2Cexpire&fexp=900226%2C908415%2C908582%2C916638%2C916941%2C922317%2C927622%2C930666%2C930672%2C931022%2C931983%2C932404%2C934030%2C940630%2C946008%2C947209%2C947222%2C947225%2C952302&itag=18&initcwndbps=4866250&ip=109.120.38.201&ratebypass=yes&source=youtube&mv=m&ms=au&signature=25177155B9410E3317AFB6A1CEB796C694B8F51C.022302932BA9A63A0AC713D2C1A204A460408DC5&mm=31&mt=1413475203&upn=Q6aAP66hCIM&title=Dancing%20baby%20stingrays

Вид Thornback, вроде бы.

[василий андреевич]

разница между жабрами лёгкими - не так уж и велика -

Или с другого "края". Мышь (в специальном опыте) вполне может использовать свои легкие для извлечения кислорода из воды. Сложность опыта, насколько помню, была в заполнении легких жидкостью. Забавно, что мышь начинала дышать под водой, но наверняка "захлебнулась бы наоборот", когда б ее снова вынести на воздух.

[Preguntador]

разница между жабрами лёгкими - не так уж и велика -

Или с другого "края". Мышь (в специальном опыте) вполне может использовать свои легкие для извлечения кислорода из воды. Сложность опыта, насколько помню, была в заполнении легких жидкостью. Забавно, что мышь начинала дышать под водой, но наверняка "захлебнулась бы наоборот", когда б ее снова вынести на воздух.

А вот отсюда поподробнее пожалуйста. Я такое только в одном фантастическом фильме видел. Неужели в этой части правда?

P.S.: Написал, т.к. подумал, что такое будет сложно найти, а потом решил попробовал поискать.
http://motorka.org/raznoe/1133-mozhet-li-mysh-dyshat-pod-vodoy.html
http://enc.guru.ua/?title_id=12
Я читаю и не верю своим глазам.
http://dxdy.ru/topic38400.html

[Alexeyy]

Alexeyy: «на сколько понимаю, биохимия не допускает, чтобы жабры, одновременно, были и лёгкими».
Limfil: «причём тут биохимия?»

Вы правы - не причём: я описался. Хотел написать биофизика.

[Alexeyy]

  Не знал, что Мышу заставляли дышать под водой. Очень удивлён, поражён!
  Подробнее о биофизических ограничениях возникновения лёгких из жабр.
  В экспериментах кислород подавали под большим давлением. Без чего бы Мыша умерла бы. И рыбы тоже умирают на воздухе.
  Разница в биофизике, в частности, в том, что вода – на много более вязкая, чем воздух и при атмосферном давлении мышее бы не хватило сил дышать (в воде) с темпом как обычно на воздухе: для дыхания Мыши в воде при затрате тех же физических усилий, что и в воздухе пришлось бы в 60 раз реже дышать. Т.к. трение воды, возникающее при дыхании в ней, в 60 раз больше, чем трение воздуха. Но зато в воде, на единицу объёма, и кислорода больше в 2,3 раза. Поэтому в опытах по дыханию мышей в воде там создавалось давление меньше, чем 60 атмосфер и Мыши при этом не умирали.
  Толком не знаю почему умирают на воздухе рыбы. Но т.к. количество кислорода в воздухе на единицу объёма в 2,3 раза меньше, чем в воде, то для того, чтобы получать на воздухе столько же кислорода, сколько и в вод рыбам бы пришлось на воздухе чаще дышать, как минимум, в 2,3 раза. В принципе, это, по-моему, возможно. Удивляюсь тому, почему это не реализуется. Но у такого дыхания были бы гораздо более высокие энергозатратны, чем у лёгких. Т.к. в жабрах сидит гораздо более мощная/массивная мускулатура, позволяющая прокачивать через капилляры среду (воду) в 60 раз более вязкую, чем воздух. И если теми же лёгкими дышать воздухом, то приходилось бы в пустую болтать этой относительно сильной, следовательно, более массивной мускулатурой. Что-то вроде «тяжёлой артиллерией - по Воробьям». На воздухе более эффективно дышать уменьшив, по сравнению с водой, размер капилляров и увеличив их количество (т.е. увеличив площадь соприкосновения с воздухом). Т.к. для него трение – меньше, чем в воде
   Но в любом случае, невозможно одновременно использовать лёгкие и жабры для дыхания сразу и в воде и в воздухе с одинаковой эффективностью (отличие будет в разы). Повторюсь: жабры в лёгкие (в принципе), конечно, могут превратиться, но для этого нужно, чтобы одна жабрина осталась жабриной, а вторая – превращалась в лёгкое. Иначе если бы возник какой-то промежуточный вариант жабр-лёгких, которые бы позволяли дышать и в воздухе и в воде, то система была бы очень не эффективной: нужны отдельные 2 аппарата. Для систем дыхания в воде и для дыхания в воздухе. Если бы они возникли из жабр, то это привело бы к сильным, неудобным перекосам в структуре организма, которые бы нарушали его привычную функциональность. Что, конечно, можно, со временем исправить. Предполагаю, что когда темпы эволюции были достаточно низкими, то новая экологическая ниша, связанная с амфибийностью, возникала столь медленно, что не было необходимости испытывать описанные неудобства и проще было возникнуть лёгким из воздушного пузыря.

[afrosergey]

А как насчет речного угря?

[Дж. Тайсаев]

А как насчет речного угря?

А что с ним не так? Есть ведь ещё анабас или илистый прыгун. Кстати, там от вас не далеко какое нибудь из великих африканских озёр, Таганьика, Виктория и особенно Малави? Вот где множество эндемических сокровищ пресноводной ихтиофауны. Да и реки тоже, например рыба слон, уникальнейшая рыбка.

[afrosergey]

Да я просто к тому, что некоторые рыбы могут жить на суше какое-то время...

Неа - великие озеры далеко от меня... И реки (ну которые с водой) тоже довольно далеко. Правда эндемиков здесь много среди рептилий и некоторых других групп животных (включая млеков), да и растений тоже. Но это отдельная тема... Я сейчас не готов к ее обсуждению, да и офтоп будет...

[Дж. Тайсаев]

Да я просто к тому, что некоторые рыбы могут жить на суше какое-то время...

Неа - великие озеры далеко от меня... И реки (ну которые с водой) тоже довольно далеко. Правда эндемиков здесь много среди рептилий и некоторых других групп животных (включая млеков), да и растений тоже. Но это отдельная тема... Я сейчас не готов к ее обсуждению, да и офтоп будет...

Так открывайте тему, всегда интересно услышать взгляд очевидца. Сейчас не готовы, будем ждать, когда будете готовы написать о африканской фауне и флоре.

[Alexeyy]

Alexeyy: «То, что у некоторых рыб в эмбриогенезе были конечности,  по-моему,  практически, доказывает, что эти некоторые произошли от тетрапод».

василий андреевич: «Алексейй, не надо бы так категорично: доказывает. Ничего еще это не доказывает».

Ну да там и написано не доказывает, а «практически доказывает».


василий андреевич:  «Да простят меня рьяные дарвинисты, но ЕО - это то же идеология, идея малых случайных приобретений. Но если "малое приобретение" в геноме сразу проявится в феномене, то "мен" будет отсечен ЕО, а если не проявится, то нет и действия ЕО. ... Чем хороши для моделей гены НОХ? Да тем, что их "случайная" экспрессия, в принципе, может породить хоть ногу, хоть плавник, хоть на хвосте, хоть на голове».

В отношении того, что такая бесполезная штука могла случиться в отношении возникновения «ног» в эмбриогенёзе рыб случайно ... – по-моему это крайне мало вероятно. У нас до сих пор в эмбриогенёзе подобие жабр возникает. Что, само по себе совершенно не нужно. Но это не утратилось в силу очень сложного механизма развития эмбриона, который очень трудно реализовать, «выкинув» «ненужные» этапы. Вот до сих пор эмбриогенёз их и вынужден у себя держать. И, по-моему, имеет место совершенно аналогичная картина в отношении каких-то крупных мутаций, которые бы могли привести к появлению «ног» у рыб в эмбриогенёзе, если исходить из того, что у их предков ног никогда не было.  Такая крупная мутация, по-моему, была бы сродни тому, чтобы убрать из эмбриогенеза стадию жабр. Т.е. напрочь нарушила бы весь очень сложный во взаимосогласованности и взаимообусловленности процесс. По-моему, такое – исчезающее маловероятно.

[василий андреевич]

Да, Афросергей, угорь, без сомнения, использует жабры для дыхания на суше. Правда, наверняка, есть у него и кожное дыхание.
  А вот сухопутные крабы приспособились дышать ногами!!! Ну есть у них "лишние" ноги, так почему бы ими не дышать. А если есть "лишний" плавательный пузырь, то и его можно в дело - преадаптация, блин.
  И два слова по поводу кислорода в воде. Если брать только газы, растворенные в воде, то, действительно, в этих газах процент кислорода много выше, чем в воздухе. Но наверняка у рыб, может только у "приземленных", жабры покрыты особой жидкостью, в которой кислород воздуха имеет гораздо большее порциальное давление чем углекислость.
  И еще может кстати. Ракообразные с большей, чем насекомые, скоростью освоили сушу. Но крабы точно неоднократно возвращались в море, а вот насекомые тут застряли. Это я к тому самому трилобиту, который оказался в море без видимой предтечи.

[Tiktaalik]

В отношении того, что такая бесполезная штука могла случиться в отношении возникновения «ног» в эмбриогенёзе рыб

У взрослых Thornback тоже есть эти "ноги":

http://www.whitbyseaanglers.co.uk/wp-content/uploads/ba14-600x373.jpg

[василий андреевич]

Но это не утратилось в силу очень сложного механизма развития эмбриона, который очень трудно реализовать, «выкинув» «ненужные» этапы. Вот до сих пор эмбриогенёз их и вынужден у себя держать.

А ведь я не просто так советовал понять принципиальное отличие закона Бэра от закона Гексли-Мюллера. По Беру эмбрион вовсе не повторяет генетическую линию, а только наиболее общие черты вначале типа, а потом и все более мелких таксонов. И жабры в эмбрионе человека вовсе не жабры.
  Потому и ратую не только за морфологическое поле в эмбриогенезе, но и переносе квантовых идей в развитие биосферы. Но это очень нелегкий разговор.
  А вот чем нас бьет "брат по сверхразуму", так это "неупрощаемый комплекс". И ответ типа: сложная мутация, не годится. Неупрощаемый комплекс - это невероятная цепь вероятных мутаций. Эволюционисту надо давать ответ от закона, а не от Закона Свыше. И эмбрион тут, на мой взгляд, может прояснить многое. Но вначале надо понять, что значит осуществлять сборку вначале, как самое общее, что бы потом отказываться от частей этого общего в пользу частного?