Какая цепь эволюционных превращений привела насекомых к "окукливанию"?

Автор Андрей Небогин, декабря 20, 2012, 12:40:47

« назад - далее »

василий андреевич

Точка в раскрытии темы - это, конечно, многообещающе.
Как небиолог, я позволяю себе вольности, а потому считаю просто - от яйца до куколки есть "эмбриогенез" со всей чехардой стволовости размножающихся клеток. И если на эмбриональной стадии будущему организму потребовалось питание, помимо запасов в яйце, то это просто вариант эмбриогенеза. Личиночная стадия всяких головастиков - принципиально то же самое.
  Необходимо учитывать, что есть насекомые и земноводные, отказавшиеся от активации эмбриона в среде. Выход в свет эмбриона - несет как преимущества, так и потери, животные и птицы уже не экспериментируют так расточительно.

Таким образом, окукливание - это не завоевание эволюции, наоборот, прерывание стадии яйца - вот эволюционное новшество.

Дж. Тайсаев

У насекомых в наличии все стадии метаморфоза, от неполного, до совсем глубокого, с бочонковидной неподвижной куколкой у двукрылых. Причём неполный метаморфоз характерен как раз таки для архаичных форм. Так что вопрос о внезапном "чудесном" парадоксе адаптивной значимости переходных форм здесь не стоит. Попросту, переходный период между стадиями личинки и имаго постепенно сокращался, я не исключаю, что личинка находилась под эволюционной тенденцией педоморфоза, а имаго, соответственно геронтоморфоза. Наверняка, на определённой стадии эволюции возникла необходимость в защите этой промежуточной структуры, а для этого надо было сократить этот болезненный период и развить дополнительные защитные структуры.
А по поводу того, почему личинка совсем не исчезла, я считаю наиболее приемлемым объяснением это удвоение нишь и необходимостью более эффективного нагуливания массы
Шматина глины не знатней орангутанга (Алексей Толстой).

PVOzerski

1) "Бочонковидная" куколка Cyclorrhapha тут явно ни при чем: ее "бочонковидность" - результат несбрасывания последней личиночной шкурки, превращающейся в ложный кокон (пупарий). Внутри мушиного пупария - нормальная куколка.
2) Есть несколько эволюционнных линий крылатых насекомых - Palaeoptera (стрекозы с поденками), Polyneoptera (прямокрылые и их родня), Paraneoptera (клопы и их родня), Oligoneoptera (с полным превращением). Кто из них "выше", кто "ниже" - это как посмотреть. Да, самые процветающие группы (жуки, бабочки, перепоны, двукрылые) - из Oligoneoptera. Но сказать, что какая-нибудь златоглазка высокоорганизованнее клопа - увольте!
3) Настоящее полное превращение возникло, видимо, в эволюции 1 раз - у общего предка всех Oligoneoptera. Но попытки усложнить метаморфоз за счет куколкоподобной стадии известны также и среди Paraneoptera (у белокрылок, у самцов кокцид).
4) У поденок есть неполовозрелая стадия с развитыми крыльями - субимаго. Это, конечно, не куколка (как минимум, летает) - но тоже стадия между личинкой и имаго.
5) Есть 2 точки зрения на природу личинок насекомых с полным превращением. По одной из них, это перешедшие к жизни вне яйца эмбрионы. По 2-й (более правдоподобной), это результат сильной специализации личинок, изначально подобных личинкам насекомых с неполным превращением.

Дж. Тайсаев

1. Ну видимо не точно выразился, но примерно так у Догеля вроде бы было, давно читал, сам ни разу не энтомолог)
2. Всё же архачиные чаще с неполным превращением, это факт. Кстати, как там у первичнобескрылых? Там точно куколки нет и в помине. А то что архаичная тенденция где то консервируется эволюционным стазисом, где то реанимируется.... ну например атавизм может вновь закрепиться отбором или вторичная тенденция к ретардации переходной стадии. Но в целом уточнение принимается
3. Стало быть всё таки эта модификация в известной мере удача, вроде как появление человека, но и как в случае с разумом, тут не только случайность но и вполне эволюционно обоснованная тенденция, для определённого типа адаптаций
4. Я всегда говорил, что хордовым до членистоногих плыть и плыть по глубине возможных адаптаций. Про подёнок я думал (ещё у Бианки в детстве читал), что они живут в виде личинок довольно долго, а имаго лишь один день и даже без рта. Бианки даже это както поэтизирует, дескать ползать три года (или сколько там), что бы потом летать и любить один день. Хотя конечно он только писатель, хоть и хороший анималист. А что у них летающая нимфа, для меня честно говоря новость
5. Во многом близко к предложенному мной подходу, первую точку зрения можно назвать специфическим локальным педоморфозом, вторую способом удвоения нишь
Шматина глины не знатней орангутанга (Алексей Толстой).

PVOzerski

"Первичнобескрылые" - это весьма сборное понятие. Ногохвосток, двухвосток и бессяжковых сейчас часто вообще исключают из насекомых. Остаются в насекомых махилисы и чешуйницы. Куколки-то у них нет, конечно. Зато, по-моему (вот тут могу ошибиться) они умеют сколько-то раз линять в половозрелом состоянии.

Дж. Тайсаев

всё таки я думаю что процесс шел в целом по следующей схеме
1. развитие с неполным превращением, когда взрослая особь отличается от личинки практически только размерами
2. постепенно взрослая особь накапливает всё больше различий (геронтоморфоз и ювенилихация после линьки отделяющей протоимаго и личинку/куколку)
3. каждая линька из простой смены хитиновой кутикулы перед очередным ростом, превращается в способ также и накопления определённых качественных изменений.
4. постепенно эти качественные изменения во время линьки смещаются как раз в область наиболее радикальных изменений между личинкой и имаго
5. все прочие качественные изменения теряются, поскольку лучше один раз вытерпеть частичную инадаптивность, чем повторять это множество раз (разумеется я упрощаю)
6. качественные изменения, получив своё выделенное время начинают лавинообразно нарастать и вырабатываются способы защиты сначала послностью подвижной куколки, потом частично подвижной и у форм с наиболее радикальным метаморфозом уже совсем неподвижных
7. в свою очередь, личинка, освободившись от пут жесткой преемственной зависимости морфогенеза с имаго, начинает собственную, уже во многом самостоятельную адаптивную эволюцию и тут парадоксально срабатывает правило дивергенции, с целью умножения нишь, но уже внутри вида. Фактически мы имеем ювенилизацию личинки и эмбрионизацию имаго, когда всё прочее отправляется в куколку
разумеется с извилистыми поворотами, тупиками, остановками и даже частичными откатами назад, как это обычно бывает
Шматина глины не знатней орангутанга (Алексей Толстой).

Дж. Тайсаев

Ах да, а зачем всё таки эволюция чаще стремится к всё большей неподвижности куколки у прогрессивных форм? Дело в том, что невозможно проводить радикальные перестройки, при сохранении частичных старых структур. Это как некоторые предприниматели, чтобы не терять прибыль, перестраивают свои магазины снаружи, без остановки торговли внутри.
Шматина глины не знатней орангутанга (Алексей Толстой).

Limfil

всё-таки не думаю, что личинку можно считать вышедшим из яйца - они нередко глубоко специализированны к условиям обитания и очень отличным от взрослых - практически все из четырёх самых крупных отрядов, хотя конечно, смотря что называть эмбрионом... но всё-таки формирование личинки это скорее "изгиб" эмбирогенеза с развитием новых форм, а не его задержка - на что указывают и имагинальные диски - то есть ткани личинки вообще и не при делах. с куколкой, думаю уже проще - потому что изгиб слишком большой, и соеденить одновременно раскрытие имагинальных дисков и деградацию личиночных тканей сложно сохраняя активность, потому и потребовалось такое... примерно как в общем и сказал Дж. Тайсаев