как гусеница училась летать?

Автор василий андреевич, апреля 07, 2023, 08:59:40

« назад - далее »

василий андреевич

  Вопрос совершенен по своей дурости, ибо каждый нормальный занет, что гусеницы не летают с листка на листок, а максимум, падают, даже не паря в воздухе. А средства для полета образуются при суперметаморфозе куколки, когда "данная в геноме информация" транслируется тем стволовым клеткам, которые специализируются.
  Вот эта суперметарфоза, по сути, является обрывочной, как бы палеонтологической, летописью с теми разрушенными-обнуленными сведениями, которые характеризовали последовательные этапы "обучения полету" той имаго, которое летать еще не умело.

  Пусть будет "мешок с протеинами-ресурсом" в куколке с единственной клеткой-зиготой. Требуется воображением (можно и с физикохимией-математикой) восстановить этапы от гусеницы к бабочке так, будто это миллионолетия, сжатые в неделю.

АrefievPV

Хм... А яйцо (отложенное бабочкой) училось ползать (как гусеница)?

Дарвинист

Цитата: АrefievPV от апреля 07, 2023, 09:31:42Хм... А яйцо (отложенное бабочкой) училось ползать (как гусеница)?

Ну, почти... Метаморфоз, можно думать, появился как ответ на увеличение видового разнообразия растений. Тут различаются двух- и четырехтактные циклы развития: яйцо/взрослое насекомое и, к примеру, яйцо/гусеница//куколка/взрослое насекомое.

Со всем, что к сему прилагается: грибовидные тела, имагинальные диски, каспазы и прочее...

АrefievPV

Цитата: Дарвинист от апреля 07, 2023, 09:41:36
Цитата: АrefievPV от апреля 07, 2023, 09:31:42Хм... А яйцо (отложенное бабочкой) училось ползать (как гусеница)?
Ну, почти...
Это как?

Цитата: Дарвинист от апреля 07, 2023, 09:41:36Метаморфоз, можно думать, появился как ответ на увеличение видового разнообразия растений. Тут различаются двух- и четырехтактные циклы развития: яйцо/взрослое насекомое и, к примеру, яйцо/гусеница//куколка/взрослое насекомое.
Речь не о метаморфозе. И в процессе метаморфоза обучения (ни отдельной особи, ни отдельной стадии этой особи) не происходит, процесс метаморфоза – это только реализация предыдущего обучения (причём, обучения на уровне генов). А сам метаморфоз, как результат обучения, возможно (тут я с вами отчасти согласен) возник в ответ на увеличение видового разнообразия растений (сильно утрируя, можно сказать, что растения занимались обучением). 

Если говорить про генетическую систему, то, наверное, так можно выразиться – генетическая система училась. То есть, на протяжении многих поколений (от репликации к репликации) генетическая система перебирала варианты комбинаций генов (удачные варианты лучше реплицировались и размножались, неудачные уходили в небытие), обучалась (например, усваивала новую информацию через ГПГ или через нелетальные мутации) и т.д. Но это обучение на уровне вида/популяции, а не на уровне отдельной особи (тем более, не на уровне отдельной стадии развития этой особи).

Но ведь я вопрос задал другой: обучалось ли само яйцо (именно яйцо, как таковое)? Оно усваивало новую информацию? Оно перебирало варианты, выбирая удачные? То есть, вопрос о том, может ли яйцо прижизненно (именно, при жизни яйца, типа, пока оно является яйцом) чему-либо обучится. 

И, кстати, яйцо ведь может, в таком случае обучаться сразу полёту – оно ведь тоже может падать с листика на листик, верно?

Кроме того, я сильно сомневаюсь, что гусеница (не говоря уже о яйце) может обучаться (хотя бы просто новым навыкам ползания) прижизненно. Тут ведь даже имаго весьма ограничены в способностях к обучению. Но имаго кое-чему могут, конечно, обучится прижизненно (про пчёл, шмелей и пр. я размещал заметки).

Шаройко Лилия

Насколько я понимаю в вопросе Василия Андреевича речь идет не про онтогенез.
А про появление самого механизма куколки в процессе эволюции видов, получивших такой механизм.
С чего они начинали, какие были промежуточные первые этапы на пути к такому механизму

Хотя... от него можно ожидать и оба вопроса сразу.
:)
В принципе ужасно интересно и новый поворот в темах форума, у меня история науки уже из ушей начинает постепенно выпрыгивать и сыпаться, очень хочется от нее отдохнуть. Не уверена что буду здесь участвовать гиперактивно, но узнать здесь в режиме читателя что известно уже на эту тему в науке было бы здорово.

Дарвинист

Цитата: АrefievPV от апреля 07, 2023, 10:43:32вопрос о том, может ли яйцо прижизненно (именно, при жизни яйца, типа, пока оно является яйцом) чему-либо обучится.

А, вот про что, я и не подумал сразу.


ключ

#6
Давным давно тракторная гусеница имела руки и ноги. Вернее ,состояла из отдельных щитов-площадок с крючками  ,которые рабочие непрерывно перетаскивали из за машины и стелили перед ней. И машина двигалась, только если они бегали..
(Куда более древнее похожее устройство-кабаляринг-для вытягивания огромного якорного каната воротом с очень маленьким барабаном. И тоже руки и ноги имеет).
   Потом гусеница замкнулась ,от рук и ног избавилась за ненадобностью и стала...ну ,такой ,как есть.

Может и  не тракторная гусеница летать не научилась ,а разучилась ?

Alexeyy

#7
Где-то читал про гипотезу о том, что первые летающие насекомые научились летать прям из воды (чтобы улетать от хищников, кажется; типа того, как это делают летающие рыбы). Т.е. раньше, чем их потомки стали ползать по суше.

василий андреевич

Цитата: Шаройко Лилия от апреля 07, 2023, 16:24:55Хотя... от него можно ожидать и оба вопроса сразу.
И ожидать можно даже не оба, а скоп вопросов. Сознаюсь, что первоначально хотел "эволюционный супердетерминизм", даже в треть страницы введение накропал, но, как бывает, не туда нажалось и всё сгорело. А я слегка фаталист, потому "принял изнеоттуда", что так не надо. Стал прогонять сознанку по-новой и запихнул ее в куколку  :o
Цитата: АrefievPV от апреля 07, 2023, 10:43:32То есть, вопрос о том, может ли яйцо прижизненно (именно, при жизни яйца, типа, пока оно является яйцом) чему-либо обучится.
Да пожалуйста, вполне годится. Ведь яйцо - большая яйцеклетка с запасом-ресурсом - практически одноклеточное, начинающее выживать "по своему разумению". Это "разумение" удобно запихнуть в геном того одноклеточного, которое еще "не умеет" но "хочет" летать в водной среде, а потому отращивает конечности-выступы-жгутики-ноги-плавники. И при всем "яйцом" так геологически и остается, лишь на мгновения отправляясь на свободный прокорм в полете, обрастая при этом и дополнительными клетками, часть из которых станет специалистами-адаптантами, которые вымрут, дабы у яйца осталась "запись" о проделанной работе.
  Мечтать не только не возброняется, но приветствуется в надежде, что обязательно будем приземляться
Цитата: Дарвинист от апреля 07, 2023, 09:41:36Со всем, что к сему прилагается: грибовидные тела, имагинальные диски, каспазы и прочее...
"Имагинальные диски" - о них я успел прочесть в том переводе, где они названы воображаемыми - собственно и подтолкнуло к теме, ибо то сказано, что все "рабочие" клетки обесцениваются в протоплазму, то что не все или не все сразу. Потому вполне может оказаться, что сам процесс разрушения-обесценивания является залогом "перепрограммирования" тех клеток, которые остаются, как стволовые уже не гусеницы, но бабочки (жука, мухи, и прочего слонопотама).
Цитата: ключ от апреля 07, 2023, 19:21:00И машина двигалась, только если они бегали..
Весьма ценно, если учесть, что при линьке гусеницы ее чешуйки "чем-кем-то переставляются" с результатом возникновения чешуйчатокрылости, и траки, как в песне "учатся летать".

  ПП. Скажу честно, что в моем сумасбродном "доме облонских" всё смешалось суперэволюционизмом в сногшибательные траектории функций, которые будучи ложится на бумагу в клеточку, странным образом испарялись. Суть расплывалась и не улавливалась.
  Так что, жду помощи.

василий андреевич

Цитата: Alexeyy от апреля 08, 2023, 05:21:40читал про гипотезу о том, что первые летающие насекомые научились летать прям из воды
И нет ведь ныне морских насекомых, а комары взлетают "прям из воды". "Крабы недоношенные", нет что бы обрастать внешним скелетом... Креветка, летающая в воде так, что бы полет сгодился и для воздушной среды - вполне информация к размышлению.

Дарвинист

#10
Цитата: василий андреевич от апреля 08, 2023, 05:49:24Это "разумение" удобно запихнуть в геном того одноклеточного, которое еще "не умеет" но "хочет" летать в водной среде, а потому отращивает конечности-выступы-жгутики-ноги-плавники.

Не умеет, но хочет, потому отращивает... Отращивает даже без кавычек.
Ламарк?

Только уточняю, отдавая дань образности выражения, ничего другого, уважаемый василий андреевич.

АrefievPV

#11
Цитата: василий андреевич от апреля 08, 2023, 05:49:24Ведь яйцо - большая яйцеклетка с запасом-ресурсом - практически одноклеточное, начинающее выживать "по своему разумению". Это "разумение" удобно запихнуть в геном того одноклеточного, которое еще "не умеет" но "хочет" летать в водной среде, а потому отращивает конечности-выступы-жгутики-ноги-плавники.
«Разумение» (включая «умения», «хотения», «способности к отращиванию» и т.д.) в геноме появилось в результате обучения генетической системы. А таковое обучение длится многие тысячи и миллионы поколений.

Прижизненное обучение особи (или стадии развития особи) в гены не попадает (попадает, в лучшем случае, в, так называемые, эпигены). И, сколько бы ни обучались сами организмы (в любой стадии развития – хоть, как яйцо, хоть, как гусеница, хоть, как имаго), в гены результаты их обучения не попадут. То есть, потомкам они результаты своего обучения передать не смогут. Всё, что есть в геноме (в генетической системе) является результатом обучения генетической системы, а не результатом прижизненного обучения особи (в противном случае, это будет голимый ламаркизм).

Напомню:
Цитата: АrefievPV от апреля 07, 2023, 10:43:32И в процессе метаморфоза обучения (ни отдельной особи, ни отдельной стадии этой особи) не происходит, процесс метаморфоза – это только реализация предыдущего обучения (причём, обучения на уровне генов). А сам метаморфоз, как результат обучения, возможно (тут я с вами отчасти согласен) возник в ответ на увеличение видового разнообразия растений (сильно утрируя, можно сказать, что растения занимались обучением). 

Если говорить про генетическую систему, то, наверное, так можно выразиться – генетическая система училась. То есть, на протяжении многих поколений (от репликации к репликации) генетическая система перебирала варианты комбинаций генов (удачные варианты лучше реплицировались и размножались, неудачные уходили в небытие), обучалась (например, усваивала новую информацию через ГПГ или через нелетальные мутации) и т.д. Но это обучение на уровне вида/популяции, а не на уровне отдельной особи (тем более, не на уровне отдельной стадии развития этой особи).

Результат обучения генетической системы влияет (чаще косвенно, но иногда и напрямую) на выживание популяции/вида (разумеется, через особей – через их репродуктивный успех и выживание потомства (личное выживание особей – вторично, это, так сказать, побочный эффект)).

Попробую грубо (и, утрируя до безобразия) расписать сценарий обучения генетической системы.

Изменения в генах (если мысленно проследить всю цепочку поколений от сегодняшнего потомка к далёкому предку) в целом только способствуют проявлению с более высокой вероятностью какого-то фенотипа, какого-то врождённого алгоритма поведения (конкретного – рефлекса или неконкретного – инстинкта), какой-то адаптации и т.д.

И если, к примеру, какой-то поведенческий паттерн, естественно возникающий каждый раз в определённых условиях (в силу физиологических и анатомических особенностей особей данного вида), будет способствовать репродуктивному успеху, то он, при прочих равных, начинает играть роль действующего фактора ЕО.

То есть, генетические изменения (мутации, рекомбинации, генетические вставки и пр.), которые способствуют выполнению данного поведенческого паттерна, получат преимущество и станут распространяться по популяции. В итоге, через много поколений мы увидим, что данный паттерн закрепился в геноме (типа, «прописался» в генах). Можно сказать, что данный поведенческий паттерн закрепился в геноме, как врождённый рефлекс (или, как инстинктивный поведенческий акт).

Но тут важно понимать, что поведенческий паттерн только задавал границы/рамки/направление возможных генетических изменений, а не напрямую диктовал геному что, как и где изменять.

Само собой, такие способствующие изменения формировались на протяжении множества поколений (грубо говоря, чтобы изменения «прописались» в генах, ситуация должна повторятся раз за разом на протяжении многих тысяч и миллионов поколений).

Однако эти изменения возникали случайно, но отбирались и закреплялись в геноме только те, которые способствовали через проявление фенотипа, через проявление врождённого алгоритма поведения, через проявление адаптации и т.д., выживанию (в первую очередь, выживанию потомства). И какие конкретно это будут изменения (что, где и как конкретно изменится) предсказать практически невозможно.

То есть, нельзя сказать, что эти изменения были изначально направлены на какую-то определённую адаптацию – их направленность сформировалась постфактум, как наша интерпретация эволюционного пути. Те генетические изменения, которые не способствовали (а тем паче – вредили) выживанию популяции/вида отсеялись отбором (особи-носители таковых генетических изменений вымерли).

Изначально всякие там мутации, рекомбинации генов, внедрение генов и пр. носят случайный характер, они полезны для повышения разнообразия (будет из чего отбирать, так сказать), но не гарантируют, что вариант окажется удачным. Отбор же только «выкидывает за борт» все неудачные варианты, и в итоге остаются только более-менее удачные варианты. То есть, никаких заранее просчитанных генетических изменений (что, как и с каким результатом) в природе нет.

Просто, когда мы мысленно реконструируем эволюционный путь (от потомка к предку), мы не можем учесть все варианты эволюционных путей, потомки которых не дожили до нашего времени. Это как реконструировать линию роста (и поступления питательных веществ и воды) от вершины до корня, находясь на вершине дерева (на самом последнем участке ствола). Эту линию роста мы реконструируем, а вот все боковые ответвления (так сказать, линии оканчивающиеся тупиками) мы не видим, и реконструировать их не можем. Отсюда и возникает иллюзия некоей направленности эволюционного пути.

Опять же, если таким вот случайным образом возник некий механизм генетического редактирования (редактирования любого плана – от исправления повреждений до скоординированного ответа на конкретные повреждения), который может работать при жизни особи, то в дальнейшем он может существенным образом влиять на конечную реакцию генетической системы (типа, такая реакция может нами интерпретироваться, как удивительно скоординированная и даже, как разумная) при мутациях, рекомбинации, внедрении генов и пр.

С одной стороны, это повышает устойчивость генетической системы, а с другой стороны уменьшает вероятность принципиальных изменений генома – типа, либо изменения (и соответствующая реакция генома) в определённых рамках/границах, либо разрушение и смерть. Думаю, поэтому в наше время очень мала вероятность естественного возникновения другого генетического кода – найденные в результате длительной эволюции генетические механизмы не позволяют ему возникнуть.

Alexeyy

Цитата: василий андреевич от апреля 08, 2023, 05:56:56
Цитата: Alexeyy от апреля 08, 2023, 05:21:40читал про гипотезу о том, что первые летающие насекомые научились летать прям из воды
И нет ведь ныне морских насекомых, а комары взлетают "прям из воды". "Крабы недоношенные", нет что бы обрастать внешним скелетом... Креветка, летающая в воде так, что бы полет сгодился и для воздушной среды - вполне информация к размышлению.
О происхождении насекмых их https://ru.wikipedia.org/wiki/Насекомые#Происхождение_и_эволюция :
"Установление происхождения класса насекомых сталкивается с трудностями. Ключевая проблема состоит в отсутствии окаменелостей, по которым можно было бы установить филогенетические отношения насекомых[139].

Традиционно на основе морфологических сравнений (в особенности трахеальных дыхательных систем) ближайшими родственниками насекомых считали многоножек. В соответствии с этой точкой зрения обе группы объединяли в таксон неполноусых (Atelocerata).

Однако построение филогении на основе последовательностей генов и недавние морфологические исследования свидетельствуют, что насекомые ближе к ракообразным, чем к многоножкам. Сторонники этой филогенетической гипотезы объединили ракообразных и насекомых в единый таксон Pancrustacea. Ракообразные известны из отложений раннего кембрия (около 511 млн лет), в то время как насекомые появляются в палеонтологической летописи только в раннем девоне (около 410 млн лет). Таким образом, гипотеза о происхождении ракообразных и насекомых от единого общего предка порождает временной промежуток около 100 млн лет, в течение которого насекомые должны были существовать. Отсутствие останков насекомых в палеонтологической летописи в течение этого периода обычно объясняется тем, что они не сохранились до наших дней[139]. Новейшие морфологические сравнения и филогенетические реконструкции на основе геномных последовательностей указывают, что насекомые являются потомками ракообразных, что хорошо согласуется с палеонтологическими данными. Однако морфологические и молекулярные данные не согласуются при определении ближайших родственников насекомых среди ракообразных: морфологические данные указывают на связь насекомых с высшими ракообразными, а молекулярные — либо с жаброногими[139], либо с ремипедиями и, возможно, также с цефалокаридами[140][141]. В соответствии с последней гипотезой эволюционная ветвь насекомых отделилась от ракообразных в позднем силуре — раннем девоне. Примитивные предки насекомых существовали 350 млн лет назад в девонском периоде, а вероятно, ещё и раньше. "

Дарвинист

Цитата: василий андреевич от апреля 08, 2023, 05:56:56И нет ведь ныне морских насекомых, а комары взлетают "прям из воды".

Материал к вопросу о происхождении летающих насекомых, https://naked-science.ru/article/biology/paleontologi-opisali-nasekomoe.

rod1gin

Цитата: василий андреевич от апреля 07, 2023, 08:59:40Пусть будет "мешок с протеинами-ресурсом" в куколке с единственной клеткой-зиготой.

Вы неправильно развитие насекомых понимаете! При превращении гусеницы в куколку старые ткани не "растворяются" и развитие не начинается заново с единственной клетки. Действительно, происходит масштабная перестройка организма, но не более масштабная, чем это необходимо. Зародышевые листки (энтодерма, мезодерма, эктодерма) не формируются заново - используется то разделение на ткани, которое было у гусеницы. В основном, используются старые сегменты тела, а вот глаза, ноги и крылья вырастают на этих сегментах новые. Старые клетки не растворяются, формируя "мешок с ресурсами" - какие-то старые клетки на определённых этапах оказываются ненужными и уничтожаются, какие-то делятся, образуя новые клетки. Как при любом развитии организма.

Цитата: василий андреевич от апреля 08, 2023, 05:49:24"Имагинальные диски" - о них я успел прочесть в том переводе, где они названы воображаемыми

Они названы воображаемыми потому что это более радикальный процесс перестройки организма, чем тот, который происходит в действительности. А не менее радикальный, как Вы подумали.