paleoforum.ru

1. У насекомых эффективность продуцирования (процент энергии пищи, который уходит в биомассу) равна 30 – 40%, у рептилий – 10%, у млеков и птиц – 1 – 2%. Почему у последних такая маленькая – это понятно (~93% энергии на поддержание температуры тела). У насеков же высокий уровень эффективности продуцирования, если не ошибаюсь, связывают с особенностями дыхания. Вопрос: является ли трахейное дыхание ограничивающим фактором в плане размеров? Т.е., допустим, если бы эволюция позвоночных пошла другим путем и у них возникло трахейное дыхание, могли бы они достичь того же размерного класса, которого достигли настоящие позвоночные с легочным дыханием? Хотя бы размера крысы?
2. Могут ли насеки испытывают гипоксию?
3. Для производства одного кг свинины требуется в 2 раза меньше корма по сравнению с 1 кг говядины и еще меньше требуется корма для получения мяса бройлеров. Объясните, пожалуйста, почему так? Ведь степень "совершенства" пищеварительной системы у этих видов растет в обратном порядке, разве нет? На что коровы тратят так много энергии, им ведь легче поддерживать температуру тела?
4. Слышал такое мнение, что эволюция насекомых шла по пути спрямления онтогенеза и вылупление из яиц особи, похожей на взрослую (развитие без метаморфоза), является прогрессивным признаком. Это правда? Меня это очень удивило, мне муравьи кажутся как-то более совершенными, чем термиты. К тому же самые примитивные, казалось бы, внутричелюстные тоже развиваются без метаморфоза.

То, что вы слышали про Наскомых неправда: наиболее поздними отрядами считаются Двукрылые и Перепончатокрылые, которые имеют и личинок наименее похожих на взрослых. Однако "спрямление" всё же имело место: во-первых внутричелюстные насекомые - не предки настоящих, это малопонятная боковая ветвь, у основания ствола крылатых насекомых стоят формы похожие на веснянок, подёнок и стрекоз - все они имеют личинок малопохожих на взрослых, эволюция от них к таких как богомолы, тараканы, термиты, прямокрылые и прочие сопровождался именно "спрямлением развития". Насекомы были размером с крысу и даже больше - это было в каменноугольный период, но затем вымерли, современные крупнейшие усачи и жуки-голиафы приближаются к крысам вплотную. Думаю всё же, что трахейное дыхание, несмотря на то, что это расхожее мнение - не фактор, лимитирующий размер насекомых, поскольку воздух в трахеии может быть и нагнетён, как это, кстати, часто происходит с помощью воздушных мешков.

Большое спасибо, DNAoidea, за ответ. Значит все-таки наполовину правда. Мухи и муравьи всегда мне казались наиболее совершенными, но!! может ли быть такое, что ветвь (ветви), ведущая к жукам, двукрылым, перепончатокрылым, просто зациклилась со стоим метаморфозом, ведь у представителей второй ветви (той, что шла по пути спрямления онтогенеза) процент гибнущих особей, не достигших репродуктивного возраста, меньше. Хотя это как раз не касается общественных перепончатокрылых и мух, которые либо защищают своих личинок, либо прячут их в малопривлекательный субстрат.

И, если не вру, нимфы термитов, в отличие от личинок муравьев, способны выполнять какие-то полезные функции в колонии.

Цитата: "Илья"И, если не вру, нимфы термитов, в отличие от личинок муравьев, способны выполнять какие-то полезные функции в колонии.

Не врёте: у термитов формирование касты нерепродуктивных особей построено немного иначе, нежели у перепончатокрылых: у термитов рабочие - это в принцыпе личинки-перостки, застрявшие на этой стадии под действием феромонов (или чего ещё), что выделяет матка. У термитов-то и личинки - во многом просто маленькие копии взрослых. Насчёт процента гибнущих особей - в принцыпе, наверное, нельзя ответить однозначно - всё бывает тут. Хотя, как вы и говорили "крайний" уход за потомством достигают именно Перепончатокрылые.

Видел передачу, где говорилось, что у каких-то муравьёв молодая самка иммитиркет запах матки, проникает к ней и убивает настоящую матку (а потом отложенные ею яйца кажется). В результате она становится новой королевой ничего не подозревающих рабочих муравьев.

Но я отвлекся от передачи и теперь нахожусь в неведении:
Возможно имелась в виду самка, принадлежащая к другому виду муравьев, который таким образом паразитирует на тех видах, макток которых убивает?

Бавает и своего вида и чужого - в перво случае это "государственый переворот", а во втором социальное паразитирование - рабочие будут воспитывать чужих личинок, принимая их за свои.

Цитата: Илья от июня 25, 2006, 22:57:02
1. У насекомых эффективность продуцирования (процент энергии пищи, который уходит в биомассу) равна 30 – 40%, у рептилий – 10%, у млеков и птиц – 1 – 2%.

Откуда дровишки?

Цитировать
Почему у последних такая маленькая – это понятно (~93% энергии на поддержание температуры тела).

Я уже ссылку на Шмидт-Ниельсена давал, что это не так.

Цитата: Илья от июня 25, 2006, 22:57:02
У насеков же высокий уровень эффективности продуцирования, если не ошибаюсь, связывают с особенностями дыхания.

Добавлю к этому, что у насекомых используется хитин - полисахарид, который содержит мало азота (одна аминогруппа на гексозу), что позволяет экономить аминокислоты.

Цитата: Илья от июня 25, 2006, 22:57:02
Т.е., допустим, если бы эволюция позвоночных пошла другим путем и у них возникло трахейное дыхание, могли бы они достичь того же размерного класса, которого достигли настоящие позвоночные с легочным дыханием? Хотя бы размера крысы?

Поскольку никто не присособлен к крупному размеру лучше, чем позвоночные, то - да.

Цитата: DNAoidea от июня 26, 2006, 03:25:21Думаю всё же, что трахейное дыхание, несмотря на то, что это расхожее мнение - не фактор, лимитирующий размер насекомых, поскольку воздух в трахеии может быть и нагнетён, как это, кстати, часто происходит с помощью воздушных мешков.

Что же тогда сдерживает выход насекомых в крупный размерный класс?

Цитата: Neska от августа 19, 2009, 15:23:32
Что же тогда сдерживает выход насекомых в крупный размерный класс?

Больше всего - устройство скелета. Внешний скелет не может так просто расти, как внутренний, и насекомое уязвимо между линьками. Это еще полбеды (для относительно молодых групп вроде ос, у которых есть забота о потомстве, это не так страшно) . У наевшегося муравья брюхо может распирать так, что хитиновые щитки расходятся и между ними просвечивает светлое брюхо. В крупном размерном классе при более тяжких требованиях к прочности такие вещи не проходят.

Цитата: Павел ВолковНасекомое не может стать большим, и даже средним (с крысу или кошку) по одной простой причине: несмотря на успешность и многообразие, эта группа живых существ имеет серьёзные ограничения в строении и физиологии.
1. Дыхательная система. У позвоночных и головоногих моллюсков она представлена сравнительно компактными органами дыхания (жабры, лёгкие, а иногда дополнительно – кожа, как у лягушек), а кислород переносится к органам и тканям кровью, в которой есть пигменты, связывающие кислород. У насекомых органы дыхания – трахеи: трубочки, как корни пронизывающие всё тело. Они отдают кислород непосредственно тканям.
2. Непосредственно связанная с первой особенностью кровь (гемолимфа), лишённая дыхательных пигментов.
Почему это так важно? Просто при увеличении размеров вес (и потребность в кислороде) растут в кубе, а площадь дыхательной поверхности – лишь в квадрате (то есть, отстаёт). Подсчитано, что у насекомого размером с голубя трахеи заполнили бы всё тело, не оставив место другим органам. У насекомых обеспечение кислородом возможно лишь за счёт количественного увеличения дыхательной системы, в то время, как у иных беспозвоночных и позвоночных – ещё и за счёт совершенствования биохимии. Тот же наземный рак пальмовый вор, хоть и похож по механике на насекомое, но имеет в крови дыхательный пигмент, и вырастает до внушительных размеров. А насекомые-великаны – либо длинные и тонкие, либо плоские – чтобы объём тела был меньше.
3. Линька. Позвоночное растёт всю жизнь, а членистоногое – ступенчато. Покрытое твёрдым панцирем, оно растёт лишь в краткие перерывы, когда полиняет. Пока панцирь мягкий, он растягивается, и членистоногое увеличивается в размере. Но в этот момент даже гравитация опасна для членистоногого, ведь его панцирь – это скелет. И большое членистоногое может просто расплыться в лепёшку от собственного веса. А позвоночные растут постоянно и постепенно, всегда сохраняя прочность скелета.
4. Крылья. Насекомое растёт лишь тогда, когда линяет (так же, как рак или паук). Но на одной из стадий развития у насекомого появляются крылья. Для облегчения веса и улучшения лётных качеств они лишены живой ткани внутри, и не линяют – тонкому слою панциря просто не с чего отслоиться. Поэтому насекомые, обретя крылья, уже не растут.
5. Продолжительность жизни. Насекомое, обретя крылья, уже не вырастет. Стало быть, его клетки теперь не обновляются (а если и обновляются, то менее интенсивно, чем у прочих животных), и оно работает «на износ». И от этого оно живёт гораздо меньше.
Вот, примерно поэтому таракан не вырастет даже с кошку.

Вот в этом (http://dht-tracker.org/forum/viewtopic.php?t=13178) фильме еще говорится про какие-то проблемы с поступлением кислорода в конечности, типа в месте суствов очень мало места для прохождения трахей.

Цитата: Павел Волков
Почему это так важно? Просто при увеличении размеров вес (и потребность в кислороде) растут в кубе, а площадь дыхательной поверхности – лишь в квадрате (то есть, отстаёт). Подсчитано, что у насекомого размером с голубя трахеи заполнили бы всё тело, не оставив место другим органам.

отставание площади от объёма - вообще проблема всего живого (собственно, будь это не так ;), то не было бы ни дыхательной, ни пищеварительной систем), и честно говоря не очень понятно почему трахеи должны заполнить всё тело, а того же самого не происходит с сосудами и лёгкими - трахеи ветвятся и очень сильно, стало быть дыхательная поверхность растёт - в чём проблема? Кроме того, жуки-голиафы к размеру голубя уже весьма близки, и ничего.

Цитата: Павел ВолковУ насекомых обеспечение кислородом возможно лишь за счёт количественного увеличения дыхательной системы, в то время, как у иных беспозвоночных и позвоночных – ещё и за счёт совершенствования биохимии.

то есть?.. если речь про пигменты, то тогда подобное совершенствование возможно у нас, но никак не птиц или рыб, где использование кислорода ок. 90%. Сколько у насекомых, честно говоря не знаю, но кажется, тоже много, то есть совершенствоваться уже некуда. Если речь идёт о биохимических циклах, то насекомые тут как раз нас обставили - лактат в мышцах у них не накапливается...

Цитата: Павел Волков
3. Линька. Позвоночное растёт всю жизнь, а членистоногое – ступенчато. Покрытое твёрдым панцирем, оно растёт лишь в краткие перерывы, когда полиняет. Пока панцирь мягкий, он растягивается, и членистоногое увеличивается в размере. Но в этот момент даже гравитация опасна для членистоногого, ведь его панцирь – это скелет. И большое членистоногое может просто расплыться в лепёшку от собственного веса. А позвоночные растут постоянно и постепенно, всегда сохраняя прочность скелета.

вот это я думаю более весомая причина. И обойти эту преграду затруднительно - одновременно жёстким и растяжимым быть нельзя - только местами твёрдым, местами эластичным...

Цитата: Павел Волков
4. Крылья. Насекомое растёт лишь тогда, когда линяет (так же, как рак или паук). Но на одной из стадий развития у насекомого появляются крылья. Для облегчения веса и улучшения лётных качеств они лишены живой ткани внутри, и не линяют – тонкому слою панциря просто не с чего отслоиться. Поэтому насекомые, обретя крылья, уже не растут.

ну само по себе это не ограничивает размер никак, а только резко разделяет взрослую и личиночные стадии

Цитата: Павел Волков
5. Продолжительность жизни. Насекомое, обретя крылья, уже не вырастет. Стало быть, его клетки теперь не обновляются (а если и обновляются, то менее интенсивно, чем у прочих животных), и оно работает «на износ». И от этого оно живёт гораздо меньше.
Вот, примерно поэтому таракан не вырастет даже с кошку.

ну так и кошки это не осетровые рыбы и всю жизнь не растут, да и мы тоже... вообще, конечно, верно - те, кто растёт всю жизнь, те живут дольше - осетровые, карпы или многие из моллюсков тому пример, но из млекопитающих и птиц так вроде никто не поступает, но это не мешает иным птицам, которые "работают на износ" больше млекопитающих (обмен интенсивнее) жить по сто лет, ну или почти...

ой, Илья, спасибо за ссылку, но фильм большой, сейчас не могу скачать, увы... :( на следующей неделе, думаю.

Цитата: Илья от июня 25, 2006, 22:57:02
1. У насекомых эффективность продуцирования (процент энергии пищи, который уходит в биомассу) равна 30 – 40%, у рептилий – 10%, у млеков и птиц – 1 – 2%. Почему у последних такая маленькая – это понятно (~93% энергии на поддержание температуры тела).

Это Вы что имеете ввиду под "процент энергии пищи, который уходит в биомассу"? Если коэффициент оплаты корма приростом живой массы ,то очень ошибаетесь, цифры недостоверны, свиньи, например, дают 1 кг прироста живой массы при затрате 4-4,2к.е.. (1к.е.= калорийности 1кг. овса). Это никак не 1-2%. А если считать по обменной энергии, то кажется мне еще лучше соотношение будет, бо 1кг живого веса животного содержит больше энергии ,чем 1кг овса.

ЦитироватьВопрос: является ли трахейное дыхание ограничивающим фактором в плане размеров? Т.е., допустим, если бы эволюция позвоночных пошла другим путем и у них возникло трахейное дыхание, могли бы они достичь того же размерного класса, которого достигли настоящие позвоночные с легочным дыханием? Хотя бы размера крысы?

Однозначно ограничивает. Для крупного животного это неэффективная в инженерном плане система. Да еще и для крупного животного трахеи были-бы очень толстыми на входе ,это сколько-же проблем с забиванием грязью, заливанием водой, сколько это места занимает, а какой там рай внутри для паразитов, грибков и т.д. А представьте себе ,как это неэстетично- все тело в дырках.  :D

Цитировать2. Могут ли насеки испытывают гипоксию?

Да запросто: покройте их лаком ,например. Или утопите. Хоть-бы и в уксусе. А еще можно взять их за жабры и душить, душить... Шоб воздух в легкие не попадал. :D

Цитировать3. Для производства одного кг свинины требуется в 2 раза меньше корма по сравнению с 1 кг говядины и еще меньше требуется корма для получения мяса бройлеров. Объясните, пожалуйста, почему так? Ведь степень "совершенства" пищеварительной системы у этих видов растет в обратном порядке, разве нет? На что коровы тратят так много энергии, им ведь легче поддерживать температуру тела?

Соотношение примерно такое, как Вы указали. А обьясняется это так: "совершенство" пищеварительной системы в указанном Вами плане нужно для переваривания "плохих" по качеству (перевариваемость, усваиваемость) кормов. Корова жрет траву, в ней полно воды, клетчатки и мало белка и углеводов. А ее организму нужно переработать эту гадость в белок и углеводы. В результате ей нужно иметь микроорганизмов-симбионтов, многокамерный желудок, длиннющий пищеварительный тракт... А это все лишние конструкции, которые тоже кушать хотят... И зубы, которыми нужно беспрерывно жевать , жевать, жевать... Тоже энергия тратится, между прочим. Низкокалорийного корма этого ей нужна целая куча, а запихнув его в желудок, его еще хочешь-не хочешь приходится нагревать до температуры тела. А птичка клюет зернышки- просто прелесть, концентрированные углеводы в виде крахмала, много белка... Лафа. И вся эта прелесть легко усваивается. А корм мы учитываем в кормовых единицах по его калорийности. А практическую доступность этой калорийности для практических целей не учитываем. Вот и имеем указанные вами выше соотношения.

Цитата: Роман Джиров от августа 20, 2009, 00:57:48
А представьте себе ,как это неэстетично- все тело в дырках.  :D

почему? чем дыхальца так не эффективнее ноздрей? тем что мы можем расширять объём за ними? а дыхательные мешки насекомым на что если не на тоже самое? а подвод к каждой клетке - так на деле разница в том, что у нас дыхательная поверхность сосредоточенна в лёгких, а у них рассеянна по всему телу. и у нас между ней и тканями вставленна кровь с её дыхательными пигментами...

Цитата: DNAoidea от августа 19, 2009, 23:23:39

Цитата: Павел Волков
Почему это так важно? Просто при увеличении размеров вес (и потребность в кислороде) растут в кубе, а площадь дыхательной поверхности – лишь в квадрате (то есть, отстаёт). Подсчитано, что у насекомого размером с голубя трахеи заполнили бы всё тело, не оставив место другим органам.

Цитироватьотставание площади от объёма - вообще проблема всего живого (собственно, будь это не так ;), то не было бы ни дыхательной, ни пищеварительной систем), и честно говоря не очень понятно почему трахеи должны заполнить всё тело, а того же самого не происходит с сосудами и лёгкими - трахеи ветвятся и очень сильно, стало быть дыхательная поверхность растёт - в чём проблема? Кроме того, жуки-голиафы к размеру голубя уже весьма близки, и ничего.

Трахеи подводят кислород в виде газа буквально чуть не к каждой клетке организма насекомого. При всей их дополнительной вентиляции с помощью сокращения воздушных мешков эта система занимает тем больше места, чем крупнее организм. Потому что на уровне клеток они должны быть очень тонкими , а чем ближе к поверхности, тем все толще и толще. Т.е. с увеличением размера конструкция становится все неэфективнее.

Цитата: Павел ВолковУ насекомых обеспечение кислородом возможно лишь за счёт количественного увеличения дыхательной системы, в то время, как у иных беспозвоночных и позвоночных – ещё и за счёт совершенствования биохимии.

Цитироватьто есть?.. если речь про пигменты, то тогда подобное совершенствование возможно у нас, но никак не птиц или рыб, где использование кислорода ок. 90%. Сколько у насекомых, честно говоря не знаю, но кажется, тоже много, то есть совершенствоваться уже некуда. Если речь идёт о биохимических циклах, то насекомые тут как раз нас обставили - лактат в мышцах у них не накапливается...

Речь о гемоглобине. Лимфа насекомых переносит по организму питательные вещества, но никак не кислород. Потому трахеи так и разветвлены. Потому и не могут насекомые стать крупнее. Вот появись у них гемоглобин... Тогда мы их назвали-бы многолегочными ,что-ли. И тогда их трахеи могли-бы стать значительно короче, и не такими разветвленными. А насекомые- значительно крупнее.

Цитата: DNAoidea от августа 20, 2009, 01:14:42

Цитата: Роман Джиров от августа 20, 2009, 00:57:48
А представьте себе ,как это неэстетично- все тело в дырках.  :D

почему? чем дыхальца так не эффективнее ноздрей?

Шучу. Смайлик стоит. Представьте: захотели вы чихнуть всеми дыхальцами... :)

Цитироватьтем что мы можем расширять объём за ними? а дыхательные мешки насекомым на что если не на тоже самое? а подвод к каждой клетке - так на деле разница в том, что у нас дыхательная поверхность сосредоточенна в лёгких, а у них рассеянна по всему телу. и у нас между ней и тканями вставленна кровь с её дыхательными пигментами...

Вот в этих дыхательных пигментах все и дело. И подвод к каждой клетке с помощью трахей- он совсем не ту-же площадь требует, как у легких ,а значительно большую. Можно даже так сказать ,что все тело насекомого- одно большое "легкое". В том и проблемка. Легкое должно быть компактным, чтобы быть эффективным. Если путь воздуха увеличивать, то трение тоже все увеличивается и увеличивается, и его вентиляция все хуже и хуже, и вентилировать нужно все сильнее, и бесконечно это продолжатся не может.

Цитата: Роман Джиров от августа 20, 2009, 01:26:39
Трахеи подводят кислород в виде газа буквально чуть не к каждой клетке организма насекомого. При всей их дополнительной вентиляции с помощью сокращения воздушных мешков эта система занимает тем больше места, чем крупнее организм. Потому что на уровне клеток они должны быть очень тонкими , а чем ближе к поверхности, тем все толще и толще. Т.е. с увеличением размера конструкция становится все неэфективнее.

с этим согласен, но тоже самое можно сказать и про систему лёгкие/жабры + кровь - чем больше организм, тем толще сосуды - всё равно даже у самых больших вся кровь проходит в каком-то месте через один сосуд... но аорта у синего кита не больше него самого в диаметре, даже не уверен, что её диаметр у него больше нашего пропорционально телу... вроде у него полметра, у нас кажется см 3... наоборот - самое крупное относительно сердце вроде у калибри. Ну там и обмен конечно не чета синему киту... но что-то не так... возможно дело тут в скорости кровотока - ну и соответственно у насекомых это будет эффективность нагнетания воздух в трахеи - то есть чем крупнее, тем активнее должны работать мешки... вроде так оно и есть... есть, видимо и другой фактор - в единицу объёма крови можно загнать больше кислорода чем в единицу объёма просто воздуха, но тут надо посмотреть цифры...

Цитата: Роман Джиров от августа 20, 2009, 01:35:32
Шучу. Смайлик стоит. Представьте: захотели вы чихнуть всеми дыхальцами... :)

да уж не очень-то ::)

Цитата: Роман Джиров от августа 20, 2009, 01:35:32
Можно даже так сказать ,что все тело насекомого- одно большое "легкое". В том и проблемка. Легкое должно быть компактным, чтобы быть эффективным.

конечно! одно большое! ну и получается, что у нас объём лёгких должен быть пропорционален объёму тела (при прочих равных), а у них... объём тела пропорционален объёму тела :)

Цитата: Роман Джиров от августа 20, 2009, 01:35:32
Если путь воздуха увеличивать, то трение тоже все увеличивается и увеличивается, и его вентиляция все хуже и хуже, и вентилировать нужно все сильнее, и бесконечно это продолжатся не может.

безусловно. Но и кровь тоже теряет с трением. И ещё как! Получается у них надо лучше вентилировать, а у нас - лучше гнать.

Цитата: DNAoidea от августа 20, 2009, 02:13:48
есть, видимо и другой фактор - в единицу объёма крови можно загнать больше кислорода чем в единицу объёма просто воздуха, но тут надо посмотреть цифры...

Да, и мне очень хотелось-бы цифр ,но нет их у меня... Я-то душою уверен, что так оно и есть, но я не знаю :-[

Цитироватьну и получается, что у нас объём лёгких должен быть пропорционален объёму тела (при прочих равных), а у них... объём тела пропорционален объёму тела :)

Да, я об этом. Смотрим: у нас к легким ведут широченные трахеи-бронхи - трение минимально, и потом воздух на коротком расстоянии разветвляется по альвеолам. Проблема трения воздуха устранена очень эффективно, можно сказать. А трение очень зависит от диаметра трубы, не линейно, а в геометрической прогрессии. Имея специализированный орган у нас решена проблема трения воздуха. Взамен имеем проблему трения жидкости, но насекомые ее тоже имеют, перекачку жидкости в их теле никто не отменял. Итого: у них 2 проблемы для крупноразмерного животного, у нас- одна. Все легче. Опять-же, при крупном размере при переносе кислорода в крови практически устраняется проблема передавливания трахей при большой их длинне, на изгибах и в мышцах- кровь- жидкость, сжатию не поддается. Нет, можно конечно передавить сосуды, жгут там наложить, но под весом самих мышц они не спадаются. Стенки сосудов могут быть тоньше и менее прочны, чем трахеи.

ЦитироватьНо и кровь тоже теряет с трением. И ещё как! Получается у них надо лучше вентилировать, а у нас - лучше гнать.

Да, так и получается. Избавившись от одного лимитирующего фактора упираемся в следующий. Обычное дело.

Цитата: Роман Джиров от августа 20, 2009, 11:21:54
Опять-же, при крупном размере при переносе кислорода в крови практически устраняется проблема передавливания трахей при большой их длинне, на изгибах и в мышцах- кровь- жидкость, сжатию не поддается.

дело в том, что и у насекомых воздух на больше расстоянии по тонким трахеям не передаётся - сначала мешки, потом большие трубы, потом поменьше, а дальше уже трахеолы, где диффузия жидкостная, но там уже речь о долях миллиметра. а стенки трахей в самом деле жёсткие - выложены хитином. Но вроде - чтобы увеличить скорость тока, надо увеличить давление - а оно что жидкостное, что газовое... жидкость к тому же более вязкая

Цитата: DNAoidea от августа 20, 2009, 13:52:23
Но вроде - чтобы увеличить скорость тока, надо увеличить давление - а оно что жидкостное, что газовое... жидкость к тому же более вязкая

Где-бы найти сколько литров кислорода можно вогнать в литр крови? Самому считать сильно неохота. Без этих цифр- спорим ниочём.

Цитата: Роман Джиров от августа 20, 2009, 14:19:36
Где-бы найти сколько литров кислорода можно вогнать в литр крови? Самому считать сильно неохота. Без этих цифр- спорим ниочём.

Заглянул в 3-ю главу "Физиологии" Шмидт-Ниельсена
В крови млекопитающих концентрация кислорода в растворенном состоянии составляет около 0,2 мл на 100 мл, а содержание O2, обратимо связанного с гемоглобином, может быть в 100 раз больше - около 20 мл на 100 мл крови.

 Мало.20 мл на 100 мл - это только же ,сколько в воздухе того же объема, при том что вес и вязкость воздуха гораздо меньше.В капилляре столько же кислорода, сколько в трахее того же диаметра.Может преимущество в том,что через капилляр кровь прокачивается, а трахея кончается тупиком.

Цитата: crdigger от августа 21, 2009, 03:14:09
Мало.20 мл на 100 мл - это только же ,сколько в воздухе того же объема, при том что вес и вязкость воздуха гораздо меньше.В капилляре столько же кислорода, сколько в трахее того же диаметра.Может преимущество в том,что через капилляр кровь прокачивается, а трахея кончается тупиком.

При возрастании размеров у позвоночных циркуляцию кислорода надо осуществлять "от головы к хвосту и обратно" - продольно, а у насекомых - в глубину тела, т.е. короче. При возрастании размеров (и дистанции между мозгом и сердцем) у позвоночных нужно увеличивать давление, а у насекомых нет (есть еще гемолимфа, но это менее критично).
Выходит, в чем-то дыхательная система насекомых лучше и для крупных размеров.

 Она еще и автономна для каждой трахеи : задушить таракана , взяв за горло, сложно.Кроме того, в каждом сегменте ганглий, он более автономен еще и по нервам.Проблема, что там ничего не прокачивается,так как трахея-это впячивание кутикулы, она кончается тупиком.Туда бы одностороннюю систему с входом и выходом ,клапаном и небольшим воздушным мешком для прокачки, но это не может возникнуть эволюционно.Кровеносная система односторонним током - возникла.

Цитата: crdigger от августа 23, 2009, 16:34:26
Проблема, что там ничего не прокачивается,так как трахея-это впячивание кутикулы, она кончается тупиком.

Легкие большинства позвоночных также заканчиваются тупиком, а у некоторых особо продвинутых насекомых есть подобие дыхательных мешков, так что эта граница размыта и наверяка не самая существенная.
p.s. почему бы не вывести пчелу (одиночную) размером с крысу...

Не пойму. А чего здесь вообще обсуждать? Павел Волков достаточно полно всё расрыл и тему фактически закрыл. Я считаю, что в биологии есть много белых пятен, но не это точно. Правда я его реплики так и не нашёл. То ли он удалил, то ли это из другой ветки. Но по цитатам и так ясно

>Легкие большинства позвоночных также заканчиваются тупиком
Они имают оптимальную форму для вентиляции, а дальше идет однонаправленная кровеносная система.Органы снабжает система с односторонним током крови, что позволяет эффективно обновлять кровь в самых тонких местах.Кровеносная система изначально однонаправленная, что открытая,что закрытая.

Цитата: Дж. Тайсаев от августа 23, 2009, 23:46:52
Правда я его реплики так и не нашёл.

в 11 сообщении тут - сам он не принимал участия, это цитата.

Цитата: crdigger от августа 23, 2009, 16:34:26
Туда бы одностороннюю систему с входом и выходом ,клапаном и небольшим воздушным мешком для прокачки, но это не может возникнуть эволюционно.

да и физически тоже - это что ж получится-то? трахеолы заканчиваются слепо внутри клеток, а если "делать" ещё что для выхода, то стало быть клетки пронзать насквозь, и собирать таким образом использованный воздух? хотя... совсем сквозной, конечно, нет, но вот чтобы одни дыхальца использовались для вдоха, а другие для выхода - быть может, тут не в курсе... видимо все дыхальца не используются синхронно, а так и происходит - потому что трахейная система насекомых - связана в единую сеть, а если использовать всё синхронно, то смысл подобной сети пропадает - каждое из дыхалец не автономно...
всё же видимо основная проблема роста членистоногих - внешний скелет.

>да и физически тоже - это что ж получится-то? трахеолы заканчиваются слепо внутри клеток, а если "делать" ещё что для выхода, то стало быть клетки пронзать насквозь, и собирать таким образом использованный воздух? хотя... совсем сквозной, конечно, нет, но вот чтобы одни дыхальца использовались для вдоха, а другие для выхода

Я не знаю точно, на ходу изучаю.Как я понял, с помощью дыхалец и воздушных прокачиваются воздух через крупные трахеи.Дальше идет дерево мелких трахей и трахеолы с жидкостью, они обновляются только с помощью диффузии.Что внутри клеток - а как позвоночные живут с замнкутой кровеносной системой?
Я предлагаю сделать следующее. Отдельно однонаправленая разветвленая трахейная система , пронизывающая все тело подобно кровеносной системе позвоночных, от нее отходят короткие, в доли миллиметра, трахеолы : мокрые трахеолы все равно нужны, потому что газообмен через стенки трахей невозможен. Отдельно замкнутая кровеносная система, крови надо в 10 раз меньше , если она не переносит кислород.Таскать воздух в эритроцтах, обеспечивая такую же плотность, как в газе ,при весе и вязкости в 1000 раз больше - нерационально. Имеем экономию на газообмене и кробвообращении.

Цитата: crdigger от августа 24, 2009, 17:59:56
Что внутри клеток - а как позвоночные живут с замнкутой кровеносной системой?

то есть? через стенки сосудов и клеток, соответственно, происходит газообмен. собственно - у нас тоже кислород, не во все, но самые активные ткани подводится к каждой клетке - благодаря сети капилляров, а их стенки хоть и клеточные, но очень тонкие.

Цитата: crdigger от августа 24, 2009, 17:59:56
Я предлагаю сделать следующее. Отдельно однонаправленая разветвленая трахейная система , пронизывающая все тело подобно кровеносной системе позвоночных, от нее отходят короткие, в доли миллиметра, трахеолы : мокрые трахеолы все равно нужны, потому что газообмен через стенки трахей невозможен.

ну собственно, существующая "сквозная" трахейная система насекомых возможно не далеко от этого отстоит. вот у других членистоногих не у всех есть поперечные трахеи...

Цитата: crdigger от августа 24, 2009, 17:59:56
Отдельно замкнутая кровеносная система, крови надо в 10 раз меньше , если она не переносит кислород.

думается, что замкнутая кровеносная система не имеет большого смысла если она не переносит кислород - доставка нутриентов не так критичная в смысле скорости как кислорода

Цитата: crdigger от августа 23, 2009, 16:34:26
  задушить таракана , взяв за горло, сложно.

Но зато и противогаз нужен сразу на всё тело! ;)

>ну собственно, существующая "сквозная" трахейная система насекомых возможно не далеко от этого отстоит.

Не совсем морфологически, но похоже функционально, так как размеры все равно малы. В лапку идет длинная невентилируемая трахея, длина может доходить до сантиметров.Правда, в лапке жизни мало, ее тянут мышцы из тела через сухожилия.

>Но зато и противогаз нужен сразу на всё тело!
Это крупный недостаток. Если позвоночное отравить или окурить дымом, то частицы в некоторой мере отфильтруются, а потом жидкость с ядом и частицы выплюнутся со слизью. У насекомых трахеи сухие, а трахеолы слепые, их быстро забьет частицами пыли и дыма, а ядовитый газ дойдет до трахеол.

Цитата: crdigger от августа 21, 2009, 03:14:09
Мало.20 мл на 100 мл - это ...

Да, вроде-бы маловато. Но есть пара "но": кислород, связанный пигментом уже прекрасно "готов к употреблению" внутри клетки, а в воздухе трахеи ему еще "только предстоит" путем диффузии проникнуть в клетку. И потому площадь трахей в сравнении с площадью легких на единицу массы животного значительно больше, а это не есть гут, ибо на построение большей системы и больше ресурсов ушло.
Однако, как видно из этих цифр, дело вовсе не в силе трения в транспортной системе, это выяснили.

Цитата: DNAoidea от августа 24, 2009, 01:54:18
....
всё же видимо основная проблема роста членистоногих - внешний скелет.

Никак не могу согласится. Черепахи покоя не дают. Их вполне можно рассматривать как существа с внешним скелетом, Невижу почему невозможно насекомое подобных размеров по причине тяжести внешнего скелета. Но их нет и не было никогда. А самые крупные насекомые жили при максимальном насыщении атмосферы кислородом, если палеонтологи нам не врут :). Дело все-же именно в дыхании мне кажется.

Мне всегда казалось, что движение воздуха в трахеях насекомых однонаправленное.  Может, оно так и есть?

Цитата: crdigger от августа 24, 2009, 17:59:56
....
Я предлагаю сделать следующее. Отдельно однонаправленая разветвленая трахейная система , пронизывающая все тело подобно кровеносной системе позвоночных, от нее отходят короткие, в доли миллиметра, трахеолы : мокрые трахеолы все равно нужны, потому что газообмен через стенки трахей невозможен. ...

Здесь ошибка- газообмен через стенки трахей(через слой хитина) как-раз таки идет. Тонкий он, этот слой, пока насекомое(отдельная трахея) малы сами. У насекомых есть еще одна неотмеченная здесь проблемка с газообменом- поскольку газообмен совершается у них с помощью диффузии, без участия пигментов, то у них неодинаковая "производительность" по потреблению кислорода и выводу углекислоты. Через трахейную систему насекомое потребляет почти 100% кислорода ,но выводит всего 60% углекислого газа. Остальные 40%(средние цифры примерно) углекислоты выводятся через наружный покров тела- кутикула проницаема для углекислоты более ,чем для кислорода. Что произойдет при увеличении размеров тела? Площадь тела увеличится пропорционально меньше объема- раз, толщина наружного покрова резко возрастет- два, т.е. производительность трахейной системы нужно увеличить на 40%, ибо через наружный покров газообмен станет минимальным. А это означает, что трахей внутри тела насекомого должно стать на 40% больше, а их и тех которые уже есть ой как немало, проблема.

Цитата: Ван от августа 25, 2009, 12:27:25
Мне всегда казалось, что движение воздуха в трахеях насекомых однонаправленное.  Может, оно так и есть?

Никак. Вдох-выдох при наличии мешков, пасивная вентиляция(что вообще жутко неэффективно) при их отсутствии.

Вроде еще не упоминали, кровеносная система подводит к клеткам мышц не только кислород, она подводит еще и питательные вещества. Т.е. одна система трубок для двух целей.

Цитата: crdigger от августа 24, 2009, 20:31:54
...
>Но зато и противогаз нужен сразу на всё тело!
Это крупный недостаток. Если позвоночное отравить или окурить дымом, то частицы в некоторой мере отфильтруются, а потом жидкость с ядом и частицы выплюнутся со слизью. У насекомых трахеи сухие, а трахеолы слепые, их быстро забьет частицами пыли и дыма, а ядовитый газ дойдет до трахеол.

Здесь есть проблемка повеселее. Пока наружные отверстия дыхалец относительно малы- вода не проникает в них, в эти тонкие капиляры. У крупного насекомого, с диаметром дыхалец в 5-10мм, например, есть думаю, полная возможность буквально "утонуть" банально попав под дождик, или поплавав в речке. Какая-то дополнительная система нужна отплевыватся-откашливатся. А если у мелких нас. дыхалец сотни, а то и тысячи, то у крупных сколько-ж быть должно? И при приличном объеме тела и диаметр дыхалец получится как-раз в пределах сантиметров уже. Ну, если вглубь воздух нужно подать не на миллиметры, а на 20-30см. например.

Внутренний голос подсказывает, что при при возрастании линейных размеров  трахейной системы:
1) жидкостное сопротивление в трахеолах будет создавать всё большую диспропорцию между "вдохом" и "выдохом";
2) масса трахейной системы будет непропорционально увеличиваться по отношению к её эффективности.

На дыхальца, конечно, можно и сеточку соорудить, чтобы сила поверхностного натяжения вновь заработала. Но это и массу тела увеличит, и производительность вентиляции снизит.

Цитата: Ван от августа 25, 2009, 12:49:38
На дыхальца, конечно, можно и сеточку соорудить, чтобы сила поверхностного натяжения вновь заработала. Но это и массу тела увеличит, и производительность вентиляции снизит.

Можно, конечно. Однако тогда и площадь дыхальца увеличивать нужно пропорционально. Боюсь, придется "слить" дыхальца в сплошную сетку на всю поверхность тела. А эта поверхность тела- у них по совместительству и скелет наружный. Слабенький скелетик получится, разваливатся будут на ходу.

Цитата: Ван от августа 25, 2009, 12:27:25
Мне всегда казалось, что движение воздуха в трахеях насекомых однонаправленное.  Может, оно так и есть?

Да, пожалуй, "сквозная вентиляция" с принудительной прокачкой (какие-нить внутритрахейные крылышки, что-ли) и "отводы" от нее в виде нынешней системы уже непосредственно для дыхания- единственный способ решить задачу радикально увеличить размер насекомого. Иначе- тупик. ИМХО, ессно. Однако с трудом представляю себе ,как такое могло возникнуть эволюционным путем. Сильно сложная системка, а чем сложнее, тем быстрее поламается.

Допустим, "крылышки" не очень-то и нужны. Сгодятся те же воздушные мешки, работающие на разрежение, с парой клапанов. Всё равно шибко сложно, Вы правы.

Получается, что наибольших размеров среди насекомых могли достичь только быстролётные, имеющие большие воздухозаборники, обеспечивающие принудительную вентиляцию. Стрекозы, стало быть, предельно реализовали этот принцип.

Цитата: Ван от августа 25, 2009, 13:26:37
Получается, что наибольших размеров среди насекомых могли достичь только быстролётные, имеющие большие воздухозаборники, обеспечивающие принудительную вентиляцию. Стрекозы, стало быть, предельно реализовали этот принцип.

Существует гипотеза, что первичное назначение крыльев как раз и заключалось в принудительной вентиляции.

Цитата: crdigger от августа 24, 2009, 20:31:54
>Но зато и противогаз нужен сразу на всё тело!
Это крупный недостаток. Если позвоночное отравить или окурить дымом, то частицы в некоторой мере отфильтруются, а потом жидкость с ядом и частицы выплюнутся со слизью. У насекомых трахеи сухие, а трахеолы слепые, их быстро забьет частицами пыли и дыма, а ядовитый газ дойдет до трахеол.

Хорошая мысль. Наверняка это где-то подтверждено экспериментально, надо поискать. Только как это связано с размерами, не совсем понятно.

Цитата: Роман Джиров от августа 25, 2009, 12:17:16
Никак не могу согласится. Черепахи покоя не дают. Их вполне можно рассматривать как существа с внешним скелетом, Невижу почему невозможно насекомое подобных размеров по причине тяжести внешнего скелета. Но их нет и не было никогда. А самые крупные насекомые жили при максимальном насыщении атмосферы кислородом, если палеонтологи нам не врут :). Дело все-же именно в дыхании мне кажется.

У черепах внутренний скелет никуда не исчезал, и они не должны совершать периодические линьки, в отличие от членистоногих. Иначе они не были бы достойны называться позвоночными  :)
Что скелет членистоногих хуже, чем позвоночных, проявляется в том - загляните в "размеры животных": пример с пауками. У членистоногих, как и у позвоночных, доля скелета в массе возрастает с увеличением размеров. И у крупнейших пауков доля скелета в массе такая же, как у млекопитающих, которые намного больше, чем эти крупнейшие пауки. Если экстраполировать эту зависимость в сторону возрастания масс, то скелет паука будет занимать недопустимо большую долю массы. Вдобавок он может сломаться при ударе о камень, что для внутреннего скелета менее вероятно.

Цитата: Роман Джиров от августа 25, 2009, 12:17:16
Черепахи покоя не дают. Их вполне можно рассматривать как существа с внешним скелетом,

каким это образом они с внешним? ну соединён у них внутренний скелет с панцирем, но ведь есть всё равно, да и панцирь так как хитиновый покров не покрывает - он только чехол и не более...

Цитата: Роман Джиров от августа 25, 2009, 12:17:16А самые крупные насекомые жили при максимальном насыщении атмосферы кислородом, если палеонтологи нам не врут :). Дело все-же именно в дыхании мне кажется.

выводы палеонтологов на этот счёт как раз основаны на том, что насекомые были большие - так что могут и врать...

Цитата: Роман Джиров от августа 25, 2009, 12:44:46
Пока наружные отверстия дыхалец относительно малы- вода не проникает в них, в эти тонкие капиляры. У крупного насекомого, с диаметром дыхалец в 5-10мм, например, есть думаю, полная возможность буквально "утонуть" банально попав под дождик, или поплавав в речке. Какая-то дополнительная система нужна отплевыватся-откашливатся. А если у мелких нас. дыхалец сотни, а то и тысячи, то у крупных сколько-ж быть должно? И при приличном объеме тела и диаметр дыхалец получится как-раз в пределах сантиметров уже. Ну, если вглубь воздух нужно подать не на миллиметры, а на 20-30см. например.

ну так и ноздри и рот тоже не маленькие... и ничего. К тому же ноздри не особо и закрываются под дождём ;) - и что? тонем под дождём? дыхальца тоже могут закрываться, кстати...

>кислород, связанный пигментом уже прекрасно "готов к употреблению" внутри клетки

>В капиллярах они движутся со скоростью 2 сантиметра в минуту, что дает им время передать кислород от гемоглобина к миоглобину. Миоглобин действует как посредник, принимая кислород у гемоглобина в крови и передавая его цитохромам в мышечных клетках.

>что насекомые были большие
  Еськов : они были большие в каменноугольном периоде, когда углерод уходил в землю и концентрация кислорода росла, она была значительно больше современной.

Цитата: DNAoidea от августа 25, 2009, 16:08:19
выводы палеонтологов на этот счёт как раз основаны на том, что насекомые были большие - так что могут и врать...

Большая концентрация кислорода в конце карбона и перми получила независимые (изотопные) подтверждения.
p.s. насчет позднего мела есть расхождения. кстати, какого размера были насекомые в это время?

Цитата: DNAoidea от августа 25, 2009, 16:08:19ну так и ноздри и рот тоже не маленькие... и ничего. К тому же ноздри не особо и закрываются под дождём ;) - и что? тонем под дождём? дыхальца тоже могут закрываться, кстати...

Пару ноздрей легче держать над поверхностью воды, нежели все тело - это раз, и захлапывать на время, если они оказываются под водой - это два. Таким же образом регулировать десятки (сотни? тысячи?) дыхалец - невероятно сложно. Если по брюхо в воде - половину надо постоянно держать закрытыми - и как тогда дышать?

Giant Insects Might Reign If Only There Was More Oxygen in the Air (http://www.physorg.com/news79804314.html)
"The study found that the tracheae of the larger beetles take up a greater proportion of their bodies, about 20% more, than the increase in their body size would predict, Kaiser said. This is because the tracheal system is not only becoming longer to reach longer limbs, but the tubes increase in diameter or number to take in more air to handle the additional oxygen demands."

Насчет тысяч дыхалец - у насекомых максимум может быть по паре дыхалец на сегмент, причем у высших - и того меньше. У высших мух (журчалок) - всего две пары.
http://www.earthlife.net/insects/anatomy.html
"The number of spiracles an insect has is variable between species, however they always come in pairs, one on each side of the body, and usually one per segment. Some of the Diplura have eleven pairs, with four pairs on the thorax, but in most of the ancient forms of insects, such as Dragonflies and Grasshoppers there are two thoracic and eight abdominal spiracles. However in most of the remaining insects there are less; so that Hoverflies, Syrphidae, have only two pairs, both of which are on the thorax and none on the abdomen while many Mosquito larvae and aquatic Beetle larvae have only one abdominal pair of spiracles. Many insects have valves that allow them to close their spiracles, thus preventing water loss."

И еще:
http://www.entomologija.ru/page.php?id=259
"Ток воздуха сквозь дыхальца произвольно регулируется насекомым и может быть полностью прекращен; кроме того, дыхальца предохраняют трахеи от засорения. Дыхальца приобретают сложное строение, в них развиваются запирательный и фильтрующий аппараты. Только у примитивных бескрылых и веснянок дыхальца могут представлять простые отверстия. В остальных случаях покровы около трахейного отверстия впячиваются и утолщаются, образуя преддверие - атриум, в который открывается трахея, и стигмальную пластинку - перитрему, которая наподобие рамки окружает отверстие дыхальца. За счет перитремы и атриума развиваются 3 аппарата: наружный и внутренний замыкательные аппараты и фильтрующий аппарат. Следует отметить, что наружный замыкательный аппарат свойственен больше грудным дыхальцам, тогда как внутренний - брюшным.

Фильтрующий аппарат присутсвует в дыхальцах с внутренним замыкательным аппаратом. Его функция состоит в предохранении дыхательных путей от засорения. состоит из разветвленных волосков, которые отходят от стенок атриума и составляют вентиляционную решетку."

В общем как насчет крысы со сквозной системой трахей - две дырки на морде и две на заднице?

Вот что пишет Еськов про кислород в Перми:

Цитата: ЕськовПоэтому существование в карбоне таких гигантов, как стрекоза-меганевра или основная ее добыча - диктионевриды размером с голубя (рисунок 36), заставляет предположить, что в те времена парциальное давление кислорода в земной атмосфере было заметно выше, чем ныне - как оно и должно быть при захоронении больших количеств неокисленного углерода.

то есть по нему выходит - единственное свидетельство о большом кол-ве кислорода в атмосфере - это гиганские насекомые.
Его же утверждение:

Цитата: ЕськовВоздух внутри трахейной трубки неподвижен - принудительной вентиляции, как в различных типах легочных мешков, там нет, и приток кислорода внутрь тела (так же, как отток углекислого газа) происходит за счет диффузии при разнице парциальных давлений этих газов на внутреннем и внешнем концах трубки.

не учитывает наличия воздушных мешков
однако там же, он приводит интересные соображения:

Цитата: ЕськовОчевидное преимущество особей, способных к дальнему и точному прыжку и к контролю за положением тела в воздухе обусловило развитие крыльев. Зачатки крыльев в виде боковых пластинчатых выростов на грудных сегментах возникали именно у крупных насекомых, т.к. при малых размерах увеличение поверхности тела невыгодно (и длина прыжка, и особенно его точность уменьшается из-за влияния ветра).

то есть может быть - большие размеры - всего лишь далеко зашедшее приспособление к более точному полёту-парению... летали они тогда все явно не как нынешние шершни...
да и потом - относительно гигантов того времени - по картинкам не трудно заметить, что эти все гиганты не столько велики сколько длинные, поэтому поперечное сечение их тела (а важно в конце концов именно это) не так уж и превышает (если превышает вообще) нынешних жуков-голиафов, которые обладают куда более компактным телосложением

Цитата: Илья от августа 25, 2009, 23:31:07Giant Insects Might Reign If Only There Was More Oxygen in the Air (http://www.physorg.com/news79804314.html)
"The study found that the tracheae of the larger beetles take up a greater proportion of their bodies, about 20% more, than the increase in their body size would predict, Kaiser said. This is because the tracheal system is not only becoming longer to reach longer limbs, but the tubes increase in diameter or number to take in more air to handle the additional oxygen demands."

Насчет тысяч дыхалец - у насекомых максимум может быть по паре дыхалец на сегмент, причем у высших - и того меньше. У высших мух (журчалок) - всего две пары.
http://www.earthlife.net/insects/anatomy.html
"The number of spiracles an insect has is variable between species, however they always come in pairs, one on each side of the body, and usually one per segment. Some of the Diplura have eleven pairs, with four pairs on the thorax, but in most of the ancient forms of insects, such as Dragonflies and Grasshoppers there are two thoracic and eight abdominal spiracles. However in most of the remaining insects there are less; so that Hoverflies, Syrphidae, have only two pairs, both of which are on the thorax and none on the abdomen while many Mosquito larvae and aquatic Beetle larvae have only one abdominal pair of spiracles. Many insects have valves that allow them to close their spiracles, thus preventing water loss."

Es tut mir Leid, doch diesen Text fuer mich ueberhaupt kein Argument ist, weil ich eigentlich Englisch spreche nicht. Wenn Sie am russischen Forum etwas schreiben moechten, sollen entweder auf Russisch schreiben oder mindestens weitere Uebersetzung geben. Nicht Wahr?

В первой ссылке: рассчеты показывают, что при увеличении размеров, трахеи увеличиваются на 20% быстрее. Это справедливо во всяком случае для жуков.

По второй ссылке я и так кратко дал перевод.

Вообще форум научный, а английский - чуть ли не официальный язык науки, и инфу соответственно найти в 10 раз легче и быстрее, чем на русском.
К тому же, гугл совсем неплохо переводит.

Цитата: DNAoidea от августа 25, 2009, 16:08:19

Цитата: Роман Джиров от августа 25, 2009, 12:17:16
Черепахи покоя не дают. Их вполне можно рассматривать как существа с внешним скелетом,

каким это образом они с внешним? ну соединён у них внутренний скелет с панцирем, но ведь есть всё равно, да и панцирь так как хитиновый покров не покрывает - он только чехол и не более...

Не утрируйте, пожалуйста. Я пишу "можно рассматривать"(для примера), а не "являются". Будь черепаха насекомым, прочности ее панциря вполне достаточно для наружного скелета существа подобного размера. Следовательно, достигать подобных размеров насекомым мешает отнюдь не вес наружного скелета, который увеличится при подобных размерах(как у черепах), это единственное, что я хочу показать этим примером, а отнюдь не пытаюсь доказать, что: "у черепах скелет наружный".

Т.е. функциональный аналог. А если слабое звено - конечности? Тут сходства уже нет.

Цитата: DNAoidea от августа 26, 2009, 00:43:19

да и потом - относительно гигантов того времени - по картинкам не трудно заметить, что эти все гиганты не столько велики сколько длинные, поэтому поперечное сечение их тела (а важно в конце концов именно это) не так уж и превышает (если превышает вообще) нынешних жуков-голиафов, которые обладают куда более компактным телосложением

А это важный момент- поперечное сечение тела. "Рост вдлинну", без утолщения, тоже имеет пределы, обусловленные общей механической прочностью тела. Все то-же дыхание, проблема подачи воздуха внутрь тела на сколько-нибудь значительную глубину.
По моему мнению, главное ,чего не хватает насекомым для увеличения размеров- гемоглобиноподобного пигмента. Появись такой- и трахеи уже не нужно дотягивать до каждой клетки, система резко упрощается, трахеи могут быть сосредоточены вблизи поверхности тела, здесь может образоватся ткань, специализированная на дыхании, а вглубь тела кислород доставит ток гемолимфы. Сразу-же открывается возможность для существенного увеличения размеров тела. Дальнейшая возможная эволюционная специализация- автономный дыхательный орган в каждом сегменте, или- один сегмент может стать специализированным "легким", выполняя эту функцию для всего организма.

Цитата: Gilgamesh от августа 26, 2009, 10:09:45
Т.е. функциональный аналог. А если слабое звено - конечности? Тут сходства уже нет.

Конечности- да, без дополнительного развития внутреннего скелета проблема непреодолима на мой взгляд. Какое-то внутреннее гибкое подкрепление скелета нужно. Любое сочленение, не обязательно между члениками конечностей, а и между сегментами тела должно быть и прочным и гибким одновременно. Пока они маленькие- все нормально, хитин и гнется и выдерживает нагрузку, а увеличить размер- гаплык, либо потеря подвижности, либо прочности сочленения, и выходов из ситуации не вижу. Размер таки имеет значение. Нет пути для насекомых в крупный размер или у меня фантазия недоразвита. :)
ЗЫ. Может сочленить края каждого сегмента с соседним внутренним суставоподобным выростом, и перенести механическую нагрузку на эту часть, а поверхность тела в районе сочленения покрыть пластинами хитина наподобие мехов гармошки?

Цитата: Роман Джиров от августа 26, 2009, 10:24:16
По моему мнению, главное ,чего не хватает насекомым для увеличения размеров- гемоглобиноподобного пигмента.

А гликолиз не годится?

Цитата: Роман Джиров от августа 26, 2009, 10:31:45

На мой взгляд гибко соединять членики между собой не нужно, а вот очень плохо то, что у насекомых брюшко не имеет ног и создает таким образом нехилый изгибающий момент.

Я вот почему только не встреваю. Волков по моему все точки над и поставил. Чего ещё обсуждать и так ведь всё ясно

Цитата: Роман Джиров от августа 26, 2009, 10:31:45ЗЫ. Может сочленить края каждого сегмента с соседним внутренним суставоподобным выростом, и перенести механическую нагрузку на эту часть, а поверхность тела в районе сочленения покрыть пластинами хитина наподобие мехов гармошки?

Разумно. Но это надо "сделать" не только для сочленений сегментов, а и кое-где на самих СЕГМЕНТАХ, ЧТОБЫ ОНИ МОГЛИ РАСТИ.

Кстати
Меня удивляет, почему общественные пауки, у которых легкие, и которые могут охранять друг друга при линьке не проявляют тенденции к увеличению?

И
неужели ни у кого из членистоногих новый хитиновый покров при линьке не формируется "на вырост" с помощью складочек хотя бы на некоторых местах, чтобы дать возможность некоторым частям тела расти между линьками, увеличив общий прирост массы за один период между линьками (и сократив общее количество линек за жизнь особи)?

Цитата: Дж. Тайсаев от августа 27, 2009, 17:36:28
Я вот почему только не встреваю. Волков по моему все точки над и поставил. Чего ещё обсуждать и так ведь всё ясно

увы! я уважаю Волкова, но его аргументы, кроме пункта о скелете критики не выдерживают... и я уже писал почему.

Кстати, а как набирается новый увеличенный объём тела сразу после линьки?

Накачиваюся воздухом все трахеи, и поддерживаются в этом состоянии, пока не нарастет мясо?

Цитата: Alexy от августа 27, 2009, 19:47:04
Кстати, а как набирается новый увеличенный объём тела сразу после линьки?

Накачиваюся воздухом все трахеи, и поддерживаются в этом состоянии, пока не нарастет мясо?

не думаю... скорее всего просто новая кутикула скорее слегка великовата - к тому моменту когда отвердеет, конечно. А твердеет она быстро - у насекомых - за часы.

Цитата: Макроассемблер от августа 27, 2009, 16:52:59

Цитата: Роман Джиров от августа 26, 2009, 10:24:16
По моему мнению, главное ,чего не хватает насекомым для увеличения размеров- гемоглобиноподобного пигмента.

А гликолиз не годится?

Получить из молекулы глюкозы 2 АТФ вместо скольких там, чуть не сорока при аэробном дыхании? Очень выгодное предложение, ничего не скажешь. Или имеете ввиду гликолиз для моментов активных действий, а потом неподвижность и снова накопление глюкозы в организме? Так все равно, сильно "заторможенный" организм получится, сладкий(насыщенный глюкозой) и медленный, сожрут ведь соседи.

>На мой взгляд гибко соединять членики между собой не нужно

Не задумывался, хотя раков ел.Это решается и такой проблемы нет : конечности соединены наподобие сустава и он герметичен, сама кутикула где надо очень жесткая.

Проблема размерного фактора несколько преувеличена.Самолеты имеют все несущую обшивку, а каких размеров достигают! Та же кутукула неравной толщины , ребра жесткости внутри в виде стрингеров и шпангоутов. Кутикула в реале тоже имеет неравную толщину, и кое-где что-то напоминающее ребра жесткости ,есть, хотя бы в панцире рака.Ранние имели ферменную конструкцию и обшивку из ткани, но потом возрасли скорости и встала проблема местной прочности : поток воздуха порвет. Внешний скелет - это и кожа и броня одновременно, кожа тоже весит немало, у слона 3 см в толщину.Слон в хитиновом панцире толщиной 2-3 см , подкрепленном ребрами жесткости изнутри, определенно возможен.

Проблему гемоглобина можно решить и не перенося его : прикрепить на стенке трахеолы гемоглобин + миоглобин.Трахеола короткая, трахея , допустим , вентилируется. У позвоночных далеко не весь гемоглобин все время работает, часть его находится в крупных сосудах по дороге + плазма крови, всё это весит и нужна энергия качать.

Цитата: crdigger от августа 28, 2009, 12:22:37
Самолеты имеют все несущую обшивку, а каких размеров достигают!

да, но они не линяют ;) да и не растут...

Цитата: DNAoidea от августа 27, 2009, 19:14:42

Цитата: Дж. Тайсаев от августа 27, 2009, 17:36:28
Я вот почему только не встреваю. Волков по моему все точки над и поставил. Чего ещё обсуждать и так ведь всё ясно

увы! я уважаю Волкова, но его аргументы, кроме пункта о скелете критики не выдерживают... и я уже писал почему.

Не уверен, возможно Вы правы. Вспомнил известную байку про наполеоновского генерала. "Почему Вы не атаковали?". "Причин много. Ну во первых пули закончились. Во-вторых...". Наполеон ответил. "Достаточно, остальные причины несущественны". Но про трехеи, как избыточный инструмент при больших размерах думаю что верно. Представьте себе рынок, который работает напрямую от производителя. Как это пытались сделать в 90-тые на рынках (утопия). Система будет очень дешёвой но стольже низкоэфективной. Кровеносная система как посредник между дыхательной и тканями с этим справляется куда эфективней.

Цитата: Роман Джиров от августа 28, 2009, 09:59:25
Получить из молекулы глюкозы 2 АТФ вместо скольких там, чуть не сорока при аэробном дыхании? Очень выгодное предложение, ничего не скажешь.

У Вас логическое заблуждение. Молочную кислоту все равно где-то придется метаболизировать.
Имеется в виду, что плохо снабжаемые кислородом ткани работают на гликолизе, в то время как в хорошо снабжаемых тканях поступающая из вышеупомянутых тканей молочная кислота восстанавливается в глюкозу.
В человеческом организме так, например работает, сетчатка глаза.

Цитата: Дж. Тайсаев от августа 28, 2009, 17:48:46
Кровеносная система как посредник между дыхательной и тканями с этим справляется куда эфективней.

ну это слишком обобщённое рассуждение, ведь вся наша дисскуссия о том настолько ли кровеносная система эффективна... да и у других членистоногих кровеносная система переносит кислород, но тем не менее до размеров лошади они не растут, и более-менее крупные - только водные...

Цитата: DNAoidea от августа 28, 2009, 16:36:16

Цитата: crdigger от августа 28, 2009, 12:22:37
Самолеты имеют все несущую обшивку, а каких размеров достигают!

да, но они не линяют ;) да и не растут...

Да уж.  :D Живо представил себе линяющего слона, душераздирающее зрелище, скажу вам, гигантская медуза на берегу...

Вношу предложение: линять нужно частями, а не всем организмом одновременно.  :)
Поверхность тела, конечно, несколько бугристая получится, ну ничё, из нее не стрелять.
Как бы их еще апгрейдить, этих насекомых? Гравицапу где ставить будем? А то без гравицапы не полетит.

Цитата: Макроассемблер от августа 28, 2009, 19:34:54

Цитата: Роман Джиров от августа 28, 2009, 09:59:25
Получить из молекулы глюкозы 2 АТФ вместо скольких там, чуть не сорока при аэробном дыхании? Очень выгодное предложение, ничего не скажешь.

У Вас логическое заблуждение. Молочную кислоту все равно где-то придется метаболизировать.
Имеется в виду, что плохо снабжаемые кислородом ткани работают на гликолизе, в то время как в хорошо снабжаемых тканях поступающая из вышеупомянутых тканей молочная кислота восстанавливается в глюкозу.
В человеческом организме так, например работает, сетчатка глаза.

Спасибо, понял. Т.е. аэробное дыхание никто не отменял, энергия используется полностью, но в разных местах, дифференцируем ткани по типу дыхания. Согласен, абсолютно перспективная схема, вполне работоспособно может быть. Я сдуру ни о чем, кроме микроорганизмов не подумал.
Но ведь проблему увеличения размеров кардинально не решит, поможет пускай вдвое стать "толще", и все?

Проблемы трахейнодышащих и их решение
http://www.membrana.ru/lenta/index.html?9570

 Там пишут, что таракан дышут реже ,чтобы не терять воду.Проблема с потерей воды есть у дышащих легкими тоже, то там нос частично служит теплообменником и уравнителем концентрации паров.

Цитата: DNAoidea от августа 28, 2009, 23:29:27

Цитата: Дж. Тайсаев от августа 28, 2009, 17:48:46
Кровеносная система как посредник между дыхательной и тканями с этим справляется куда эфективней.

ну это слишком обобщённое рассуждение, ведь вся наша дисскуссия о том настолько ли кровеносная система эффективна... да и у других членистоногих кровеносная система переносит кислород, но тем не менее до размеров лошади они не растут, и более-менее крупные - только водные...

Вы имеете в виду ракообразных. У них то кровесносная система незамкнутая. Да у кольчецов вроде замкнутая, но я слышал, что в Австралии встречаются двухметровые экземляры дождевых червей. А знаменитый тихоокеанский палолло.
В общем, там ведь проблема с лакунами и низкой эфективностью такого способа дыхания. Может это лимитирует, впрочем, как в байке про Наполеона, это всё избыточные факты по отношению к членистоногим, поскольку внешний скелет это и есть то самое отсутствие пуль, а прочие причины уже несущественны.

Цитата: Gilgamesh от августа 29, 2009, 16:36:59
Проблемы трахейнодышащих и их решение
http://www.membrana.ru/lenta/index.html?9570

Интересно, что количество кислорода и СО2 не влияло на интенсивность дыхания. Насчет влажности воздуха. Учитывая, что тараканы являются одними из древнейших насекомых и что большинство из них обитает в тропиках, у них просто могло не возникнуть более эффективного механизма защиты от потери влаги. Вот если бы для исследования взяли каких-нибудь активных пустынных жуков...

Цитата: crdigger от августа 29, 2009, 19:29:37
Там пишут, что таракан дышут реже ,чтобы не терять воду.Проблема с потерей воды есть у дышащих легкими тоже, то там нос частично служит теплообменником и уравнителем концентрации паров.

А еще то, что на единицу масы тела у дышущих легкими приходится меньшая площадь поверхности контакта с воздухом, чем у дышащих с помощью трахей, из-за большей эффективности газообмена в легких с помощью дыхательных пигментов. Следовательно , и испарение воды относительно меньше изначально, даже без всевозможных приспособлений. еще один "+" специализированного органа.

Цитата: Дж. Тайсаев от августа 29, 2009, 22:50:51
Да у кольчецов вроде замкнутая, но я слышал, что в Австралии встречаются двухметровые экземляры дождевых червей. А знаменитый тихоокеанский палолло.

длинные-то они длинные, но ведь и площадь сечения их тела не велика - а ведь это главное в конце концов.

Цитата: Роман Джиров от августа 30, 2009, 10:27:47
А еще то, что на единицу масы тела у дышущих легкими приходится меньшая площадь поверхности контакта с воздухом, чем у дышащих с помощью трахей, из-за большей эффективности газообмена в легких с помощью дыхательных пигментов. Следовательно , и испарение воды относительно меньше изначально, даже без всевозможных приспособлений. еще один "+" специализированного органа.

вот это в самом деле... но дело в том, что я не уверен, что так уж отсутствуют у них какие-либо молекулы связывающие кислород в клетках, лежащих в начале трахеол. Впрочем, поскольку отсутствие чего-либо доказать всегда тяжелее, чем присутствие, то тут найти однозначный ответ весьма затруднительно. ;)

Цитата: DNAoidea от августа 31, 2009, 05:15:16
Впрочем, поскольку отсутствие чего-либо доказать всегда тяжелее, чем присутствие, то тут найти однозначный ответ весьма затруднительно. ;)

Если уж на то пошло, то отсутствие чего-либо доказать вообще невозможно, категорически (если мы, конечно, пользуемся правилами логики). Мы просто обязаны считать нечто несуществующим, пока его наличие не доказано. А иначе мы далеко зайдем :-*

Цитата: Роман Джиров от августа 31, 2009, 10:08:18

Цитата: DNAoidea от августа 31, 2009, 05:15:16
Впрочем, поскольку отсутствие чего-либо доказать всегда тяжелее, чем присутствие, то тут найти однозначный ответ весьма затруднительно. ;)

Если уж на то пошло, то отсутствие чего-либо доказать вообще невозможно, категорически (если мы, конечно, пользуемся правилами логики). Мы просто обязаны считать нечто несуществующим, пока его наличие не доказано. А иначе мы далеко зайдем :-*

А как же гипотетико-индуктивная система, ставящая во главу угла правдоподобное предположение? ;)

Цитата: Ван от августа 31, 2009, 10:38:56
....правдоподобное предположение? ;)

Не есть доказательство.   ;)

Цитата: DNAoidea от августа 28, 2009, 00:15:36

Цитата: Alexy от августа 27, 2009, 19:47:04
Кстати, а как набирается новый увеличенный объём тела сразу после линьки?
Может накачиваюся воздухом все трахеи, и поддерживаются в этом состоянии, пока не нарастет мясо?

не думаю... скорее всего просто новая кутикула скорее слегка великовата - к тому моменту когда отвердеет, конечно. А твердеет она быстро - у насекомых - за часы.

Если она великовата, то она должна
или "пойти буграми" (как заметил Роман Джиров)
или собраться в складки?

Может НЕ накачивается воздух в трахеи,

а из одной части тела в другие перераспределяется жикость ?

 Если есть пигмент, значит был бы яд, на него действующий. ОВ против насекомых интенсивно разрабатывают, нашли бы. Раз нет, скорее всего и пигмента нет.Это мелкое преимущество отсутствия крови и гемоглобина : устойчивость к ядам и концентрации СО2.Тот же таракан сидел в 6% СО2,что смертельно для позвоночных из-за блокировки гемоглобина.

Цитата: crdigger от августа 31, 2009, 15:42:27
Тот же таракан сидел в 6% СО2,что смертельно для позвоночных из-за блокировки гемоглобина.

Можно ссылку, что 6% CO2 смертельно для позвоночных? Верится с трудом

Ошибся - 8%

http://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_dioxide
    * 1%, as can occur in a crowded auditorium with poor ventilation, can cause drowsiness with prolonged exposure.[2]
    * At 2% it is mildly narcotic and causes increased blood pressure and pulse rate, and causes reduced hearing.[36]
    * At about 5% it causes stimulation of the respiratory centre, dizziness, confusion and difficulty in breathing accompanied by headache and shortness of breath.[36]
    * At about 8% it causes headache, sweating, dim vision, tremor and loss of consciousness after exposure for between five and ten minutes.[36]

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B8%D0%BD%D1%8C%D0%BA%D0%B0_%D1%87%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%85
Перед линькой внутренние слои старой кутикулы растворяются, а под ней клетки гиподермы секретируют новую кутикулу. После линьки животное быстро увеличивается в размерах (обычно путем поглощения воды или "надувания" воздухом) до затвердевания новой кутикулы, после чего рост прекращается до следующей линьки (периодический роcт).

   Проблема "линки слона" может быть радикально решена переходом от внутреннего скелета к внешнему.Слоненок имеет что-то вроде костей из впячивания кутикулы , они растут с поверхности в толщину и с концов в длину, как и обычные кости.Сверху - плотную, но нежесткую кутикулу, наподобие кожи.Когда взрослеет,кутикула сверху твердеет и "кости" играют роль ребер жесткости в ней. Без ПТР на него охотится бесполезно.
Проблемы может вообще не существовавт. Как позвоночные решают проблему пластин черепа и ребер? Ведь у них есть кривизна, которая плавно уменьшается в процессе роста ,при этом нет периодических уменьшений жесткости. Это основная проблема членистоногих. Можно сделать шов в сегменте и выращивать там кутикулу, но куда девать кривизну?

Цитата: crdigger от августа 31, 2009, 17:51:54
...Можно сделать шов в сегменте и выращивать там кутикулу, но куда девать кривизну?

А вы уже и ответили, куда. Просто швы не должны быть стационарными. В шве наращивается некоторое время новая кутикула, а потом он прекращает рост, а в месте наибольшего изгиба(а это самая старая кутикула) открывается новый шов, начинается новый рост и заодно исправляется излишняя кривизна.
ПыСы. Чудненький такой слоник из мухи у нас тут нарисовывается, в тему "Генетические монстры" сам просится.  :D

Цитата: crdigger от августа 31, 2009, 17:51:54
...Слоненок имеет что-то вроде костей из впячивания кутикулы , они растут с поверхности в толщину и с концов в длину, как и обычные кости....

Прэлестно, прэлестно(с). Вот трахеи как-раз и подойдут, потолще сделать- и все. А заодно, кроме механической прочности- и воздух внутрь доставят. Два в одном- экономим кучу места и эффективно используем ресурсы.

>А вы уже и ответили, куда. Просто швы не должны быть стационарными. В шве наращивается некоторое время новая кутикула, а потом он прекращает рост, а в месте наибольшего изгиба(а это самая старая кутикула) открывается новый шов,

Так как растут череп и ребра? Нет места наибольшей кривизны, у нас цилиндр,шар или вроде того.

Цитата: Роман Джиров от сентября 02, 2009, 01:04:05
Прэлестно, прэлестно(с). Вот трахеи как-раз и подойдут, потолще сделать- и все. А заодно, кроме механической прочности- и воздух внутрь доставят. Два в одном- экономим кучу места и эффективно используем ресурсы.

а вообще мне очень нравится такая муха-слон с "костяными" трахеями-трубами-скелетом и ещё и укреплёнными с внешней поверхности впячиваниями кутикулы :)

Цитата: crdigger от августа 31, 2009, 15:42:27
Если есть пигмент, значит был бы яд, на него действующий. ОВ против насекомых интенсивно разрабатывают, нашли бы. Раз нет, скорее всего и пигмента нет.Это мелкое преимущество отсутствия крови и гемоглобина : устойчивость к ядам и концентрации СО2.Тот же таракан сидел в 6% СО2,что смертельно для позвоночных из-за блокировки гемоглобина.

а каким именно ядам? ведь пигмент не обязательно должен быть гемоглобино-подобным... да и к кислотности (проблема, которую создаёт углекислый газ в крови) может быть устойчив...
и всё же - поскольку и проблема скелета и дыхания по сути имеют решения и при больших размерах, то дело тут видимо в другом... а именно:
как-то слышал (названий, увы, не помню, память на них плохая), что есть два некий растения, одно из которых растёт только на кислотных, а другое только на щелочных почвах. Однако если выращивать их в отдельных горшках на подоконнике, то оба они растут и там и там. В чём дело? а в том, что одно чуть лучше растёт на щелочных, а другое - чуть лучше на кислотных. Наблюдаемая в природе картина - конкурентное вытеснение. Так может быть и тут в смысле Позвоночных и Членистоногих на суше в целом нечто подобное - Позвоночные имеют в целом больше преимуществ при более крупных в целом, размерах, чем Членистоногие, то есть, говоря в данном случае языком макроэволюции - они могут быстрее вырабатывать приспособления к крупным размерам, а членистоногие - к мелким.

Цитата: crdigger от сентября 02, 2009, 01:30:56
>А вы уже и ответили, куда. Просто швы не должны быть стационарными. В шве наращивается некоторое время новая кутикула, а потом он прекращает рост, а в месте наибольшего изгиба(а это самая старая кутикула) открывается новый шов,

Так как растут череп и ребра? Нет места наибольшей кривизны, у нас цилиндр,шар или вроде того.

Не так как череп. Череп растет ,не имея проблем с увеличением кривизны за счет того, что костная ткань не набирает жесткость сразу , как у насекомых. +там вообще огромная дырка есть- родничёк. Т.е. сначала рост, несколько лет, до полного размера у взрослого человека, а потом окостенение и механическая прочность. И швы на черепе- стационарные, они есть- где есть, новые не возникают, старые никуда не деваются.
У насекомых так не получится- материал другой, хитин прочный весьма, но в виде "хряща" быть не может сколько нибудь долго, твердеет моментально. Представьте себе хитиновый шар, ему нужно вырости, и сохранить свою форму, но используя совершенно жесткий, непластичный материал. "Режем" сферу посредине швом, растем, получаем цилиндр с торцами в виде полусфер. Прекращаем рост по шву, и используя тот-же механизм как при линьке:

Цитировать"Перед линькой внутренние слои старой кутикулы растворяются, а под ней клетки гиподермы секретируют новую кутикулу"

организуем новый шов, рассекающий уже тело через места наибольшей в данный момент кривизны- по торцам-"полусферам" вдоль тела цилиндра. Опять рост, потом новый шов в новой плоскости и т.д. Я, конечно, утрирую насчет "цилиндра" из "сферы", а если такую смену места точки роста проводить почаще, то будем наблюдать рост сферы при мизерно малом ее отклонении от формы сферы. Просто старый шов нужно "бросать" навсегда, а каждый новый цикл роста начинать с рассечения кутикулы новым швом, в месте наибольшей на данный момент кривизны, в том месте, которое и нужно "выпрямить", уменьшить кривизну. Так можно и расти, и поддерживать нужную форму одновременно.

Цитата: DNAoidea от сентября 02, 2009, 05:22:22
...Позвоночные имеют в целом больше преимуществ при более крупных в целом, размерах, чем Членистоногие, то есть, говоря в данном случае языком макроэволюции - они могут быстрее вырабатывать приспособления к крупным размерам, а членистоногие - к мелким.

Да, очень похоже, что это не вопрос принципиальной невозможности, это вопрос естественного отбора , которого, (как некоторые утверждают ;) ) "просто нет и он не работает". Очень похоже, что насекомые не становятся крупнее в основном по причине конкуренции и занятости ниш, а не по каким-либо другим.
И, как Вы очень правильно подметили- насколько членистоногим "тяжело" стать крупными, насколько-же и позвоночным "тяжело" стать мельче- ведь позвоночных размером с муху мы тоже почти не наблюдаем, конкуренции не выдерживают.
Самой малости "чуть большей" выгодности той и той конструкции тела достаточно оказывается естественному отбору, чтобы разнести эти типы животных по разным размерным классам и "перекрыть дорогу" в соседние размеры.

Цитата: Роман Джиров от сентября 02, 2009, 09:46:31

Цитата: crdigger от августа 31, 2009, 17:51:54Это основная проблема членистоногих. Можно сделать шов в сегменте и выращивать там кутикулу, но куда девать кривизну?

Просто швы не должны быть стационарными. В шве наращивается некоторое время новая кутикула, а потом он прекращает рост, а в месте наибольшего изгиба(а это самая старая кутикула) открывается новый шов, начинается новый рост и заодно исправляется излишняя кривизна.
...
Череп растет ,не имея проблем с увеличением кривизны за счет того, что костная ткань не набирает жесткость сразу , как у насекомых. +там вообще огромная дырка есть- родничёк. Т.е. сначала рост, несколько лет, до полного размера у взрослого человека, а потом окостенение и механическая прочность. И швы на черепе- стационарные, они есть- где есть, новые не возникают, старые никуда не деваются.

А точно ли можно сделать шов в кутикуле?
Наверное у членистоногих вообще нет фермента для растворения хитина?

Иначе они бы могли, делать не только крупные швы, а вообще
ЛОКАЛЬНО растворять и кальцийсодержащее вещество, которое дает хитиновому покрову твердость, и главное сам хитин.
И тогда можно было бы обойтись вообще без линек:
единственная, но не очень принципиальная разница от роста черепа позвоночного была бы в том, что хитин, даже незаизвесткованый, никогда не бывает растяжимым в отличие от эластичных волокон и коллагена, так что было бы не обойтись без мелких временных бугорков или складочик на поверхности растущего экзоскелета.

Или всё-таки у членистонгогих есть хитинорастворяющий фермент?
С помощью чего вскрывается старый хитиновый покров (в одном или в нескольких местах?) при начале линьки?

Цитата: Alexy от сентября 02, 2009, 11:04:23
....А точно ли можно сделать шов в кутикуле?
Наверное у членистоногих вообще нет фермента для растворения хитина?
Иначе они бы могли, ..... обойтись вообще без линек:
........
С помощью чего вскрывается старый хитиновый покров (в одном или в нескольких местах?) при начале линьки?[/b]

Старый покров вскрывается за счет нарастания давления при росте количества клеток. Давление изнутри на кутикулу нарастает, в момент линьки сокращения мышц, еще выше давление- лопнула кутикула. Примерно так, как трескаются внешние слои старой коры на деревьях.
Ферменты- не знаю, к сожалению, могу предположить, что может и нет, иначе, наверное, материал не "выбрасывался"- бы, а вторично использовался бы. Однако, может его просто неэффективно вторично использовать, энергетически затратно , проще новый наростить, а фермент есть, но "дорогой", потому используется только для местного истончения покрова для облегчения линьки, для этой самой первой трещины.
Можно ли сделать длительное время растущий шов в кутикуле- сомневаюсь, не уверен, хотя и "против" ничего вроде не вижу, но точно может быть единовременно формирующийся шов- на основе нынешней биохимии насекомых, как будто трещина в льдине и нарастание нового льда в трещине. Просто не сбрасывать всю наружную оболочку , а "раздвигать" ее швами-трещинами. Ну, или, если не швами, а сбрасывая оболочку, - то линять сегментами оболочки. Увеличивая площадь нового сегмента получим то-же самое,- рост, при сохранении общей прочности всего организма в течение такой частичной линьки.

Ферменты для растворения хитина есть.
http://www.chitin.ru/2002.htm

Спасибо!

Действительно есть. И не только у грибов, а и у , например, краба: "Деполимеризация хитозана под действием ферментов гепатопанкреаса камчатского краба".

Тогда очень странно, что мешает (или почему невыгодно) членистонгим широко практиковать локальное расщепление и наращивание хитинового покрова?

Цитата: Alexy от сентября 02, 2009, 12:33:28

Тогда очень странно, что мешает (или почему невыгодно) членистонгим широко практиковать локальное расщепление и наращивание хитинового покрова?

Да, очень странно. Попробовал покрутить в голове возможные варианты с "старением" хитина, надежности сращивания швов... Не то это. Все-же Членистоногие, как не крути, прекрасно и очень рационально организованны для того размера, который они занимают. Трахейное дыхание- при малых именно размерах выгоднее легочного, внешний скелет- и поддерживает тело, и защищает, какой-нить жук\муравей- это же танк малоразмерный. Чего лучше? А изменять тут чего-то нужно только если радикально увеличить размер. А там уже занято. Словом, пока Позвоночные не вымрут как динозавры- насекомым в крупные размеры хода нет, совсем как млекопитающим в свое время. Если что-нибудь уберет нас, их конкурентов в крупном размере, они заполнят все освободившиеся ниши, а до того- ни-ни. И, кстати, конструкция у них может получится попрогрессивнее нашей, и будет оса-палеонтолог  гадать :"Почему это миллионы лет насекомые были мелкими живя в эпоху Позвоночных и какой метеорит уничтожил этих Позвоночных, а может это мелкие хищные жуки сожрали весь молодняк Позвоночных ,а может Глобальное Потепление помогло (и было ли оно вообще)".  :D :D

Есть же и пауки. А у них лёгкие, а не трахеи. Там линьки - это явно единственное ограничение размера.

Цитата: Alexy от сентября 02, 2009, 12:33:28
Тогда очень странно, что мешает (или почему невыгодно) членистонгим широко практиковать локальное расщепление и наращивание хитинового покрова?

Наверное, это энергетически дорого. Хитин ведь похож на целлюлозу, и многие насекомые брезгуют его есть, высасывая внутренности.

Но и не все хищнки переваривают кости позвоночных.

Цитата: Alexy от сентября 02, 2009, 15:29:41
Но и не все хищнки переваривают кости позвоночных.

Кости позвоночных сам организм должен разрушать, вроде бы, только в "аварийных" случаях.

Цитата: Макроассемблер от сентября 02, 2009, 16:55:52

Цитата: Alexy от сентября 02, 2009, 15:29:41
Но и не все хищнки переваривают кости позвоночных.

Кости позвоночных сам организм должен разрушать, вроде бы, только в "аварийных" случаях.

Ну почему же. Не всю кость, а отдельные ее участки наприер трубчатых костей по идее просто обязан разрушать, что-бы могла расширяться костномозговая полость?
Да и в НЕтрубчатых костях, у которых изменяется кривизна (черепные кости, ребра) это по идее должно происходить?

 Да, загадка, а популярные места из Гугла говорят туманно.Череп растет примерно до 13 лет, причем родничок закрывается в 2.С 2 до 13 лет он точно твердый, а кривизна как-то меняется.Неужели организм постоянно растворяет его участки , причем с 2-х сторон?

по-моему организм постоянно растворяет что-то в костях и наращивает заново - там же в костях одни клетки (остеобласты?) пробуривают ходу, потом по ним идут остеокласты (?) оседают на стенках и наращивают собственно кость, пронизывая её своими ответвлениями. Делая этот процесс неравномерным на разных участках, организм может и кривизну менять...

 А хитин неживой, поэтому членистоногие не могут?

ну вообще процесс, аналогичный тому, что происходит в костях там проблематичен - дело не в том, что хитин "живой" или нет - собственно костная ткань (то есть отложения клеток) тоже не сильно "живая", да и что такое живой, в таком аспекте?, а в том, что у насекомых, клетки, выделяющие хитин лежат одним сплошным слоем под ним. Кстати, хитин, как и кость, тоже пронизан ответвлениями клеток. Однако создавать швы, как тут уже было описано - вполне возможно вроде бы...