Сложная жизнь на суше до озонового слоя?

Автор Alexeyy, августа 21, 2014, 16:48:47

« назад - далее »

Tiktaalik

#315
Ихтиостеги, как недавно выяснилось, действительно не умели ходить и передвигались на манер тюленей. Акантостега к ходьбе была ещё хуже приспособлена. Может, действительно, это вторичноводные животные. Тем более что следы уверенно ходящих тетрапод обнаружены на 20 млн лет ранее, причем на морском, а не речном берегу. Так что ихтиостега и акантостега это в любом случае не переходные звенья, хоть и более близкие к ним своими архаичными чертами типа внутренних жабр.

Что касается истинных переходных звеньев, возможно они действительно дали начало всем современным рыбам с двумя поясами конечностей. Что мы можем сказать о них? Скорее всего, судя по акантодам, у них было много пар жабр, то есть они восходят к хордовым типа Euphanerops longaevus, у которых было до 30 пар жабр, простирающихся от головы до самого ануса. Раз они сохраняли так много жабр, возможно они жили в условиях нехватки кислорода, как это бывает на мелководьях. Если те мелководья были пересыхающими, то это может объяснить их быстрое обзаведение конечностями - чтобы переползать из одного водоёма в другой. Кроме того, такие условия обитания не обладают захоранивающими свойствами, что может объяснить и полное отсутствие ископаемых останков, вместо которых мы имеем только редкие находки следов на морском берегу.

Видимо, из жабр сначала образовались плавники, которые были необходимы для маневрирования на мелководьях, а уже из плавников затем конечности.

василий андреевич

Цитата: Tiktaalik от ноября 30, 2014, 19:53:10
Видимо, из жабр сначала образовались плавники, которые были необходимы для маневрирования на мелководьях, а уже из плавников затем конечности.
Я все жду и жду. А может вопрос не в первичности? Того или иного органа. Может пора задаться неким принципом по типу преадаптации? Допустим, у морского червя избыток (хоть из-за "непереваривания воорослей") кислорода, и почему бы не "ползать жабрами".
  Т.е. прослеживается цепь удвоений органов, которые за тем используются по "не"назачению. Когда б такой вывод, Вы смогли б сделать, то тут бы и я подключился в силу своей возможности.

Alexeyy

Не очень понял о чём речь. Но, по-моему, если верна чуть выше приведённая эволюционная последовательность оводнения, то бывшие пальцы расщепляются ("удваиваются"?). Но Вы о чём-то подобном  и раньше писали. Может, в чём-то подобную схему оводнения и можно проследить в археологической летописи подробнее, но просто никому в голову не приходило посмотреть, поискать ... вероятно, надо много возиться, чтобы увидеть. Во всяком случае, хорошо изучить эволюцию конечностей ископаемых рыб.

Tiktaalik: «Видимо, из жабр сначала образовались плавники, которые были необходимы для маневрирования на мелководьях, а уже из плавников затем конечности»

  Для маневрирования удобнее всего использовать, для отталкивания, среду с наибольшей вязкостью/плотностью. На мелководье такой средой является дно. На мелководье легче/эффективнее всего было, для маневрирования, использовать дно. И лишь там, где его нет – воду, что уже требует наличие плавников.  Даже если дно – полужидкая среда, то всё равно для маневрирования лучше всего использовать её. Наиболее эффективный вариант конструкции для этого были растопыренные по бокам  конечности как у пресмыкающихся (даже больше), что рычаг был побольше и можно было эффективнее делать резкие повороты. Особенно эффективно это для существа, частично, высовывающегося из воды. На приличном мелководье так продуктивно использовать эффективность маневрирования с помощью ног по сравнению с плавниками не получится.
  Не могу себе представить эволюционную необходимость/целесообразность ждать того, пока из жабр сначала бы возникли плавники, а из плавников – ноги, когда ноги напрямую могли возникнуть из жабр-щупалец Перистожаберных.
  Для меня загадкой остаётся то, откуда пошла гипотеза о том, что тетраподы произошли из позвоночных. Когда эта гипотеза возникла – для неё не было не археологических, ни логических оснований. Потом археологические появились. Но, как мы теперь знаем, они оказались не верными. Но логических оснований – по-прежнему нет. У гипотезы происхождения тетрапод не из позвоночных тоже нет археологических оснований. Но есть хотя бы эволюционно-логические, а так же генетические. И для меня остаётся  тайной то, почему мы всё равно упорно хотим видеть в качестве предков Тетрапод - Позвоночных (не Тетрапод). А если же это – всё-таки не позвоночные, то, например, Перистожаберным было бы куда быстрее «сделать» ноги сразу из щупалец, чем заиметь сначала внутренние жабры, потом «сделать» из них плавники и лишь потом – ноги. Не знаю зачем так могло понадобиться так ухищряться, когда можно было бы напрямую. Может, что-то не знаю, но не вижу никаких более веских оснований для такого ухищрения, нежели чем для гипотезы прямого пути появления ног тетрапод из ног-щупалец существ типа Перистожаберных (а могли быть и другие, ещё более ранние существа, кроме Перистожаберных, которые подобны им, но которые использовали жабры-щупальцы и как ноги).
  Какие есть её аргументы за гипотезу происхождения Тетрапод от позвоночных (не Тетрапод)? Почему за эту гипотезу мы, невольно, цепляемся? Какие есть аргументы за то, что ноги тетрапод произошли из плавников? Почему мы, вольно или не вольно, тоже цепляемся за эту гипотезу? Разве оснований за то, что ноги произошли из плавников больше, чем за то, что напрямую из жабр-ног-щупалец? Может, какие-то основания за эту гипотезу и не знаю и, действительно, она – более правдоподобна... Но какие это основания? Вроде, особо то, и нет.

василий андреевич

Алексейй, Вы постоянно подходите к решению с точки зрения инженера, т.е. с "верхнего, сознательного" уровня организации на нижний, организменный. А это как раз и есть то, что я "поте лица" бесполезно опровергаю в среде креационизма.
  Параллельно то же самое, мы будем иметь, когда возьмемся идти по пути влияния организма не геном, получим мягкий креационизм в лице Ламаркизма. Потому максимум, что можно выжать из идеи отборов генома средой через организм - это узреть параллели в естественной эволюции генома и организма, как реакции на эту эволюцию.

  Может ли геном РАБОТАТЬ по пути удвоений органов у древнейших организмов? Ведь даже у современных лягушек в результате "травмы" каким-то там "высокоорганизованным" паразитом, возникают лишние конечности. Потому, если может, то это реальный, а не демиурговски-инженерный путь развития - естественное появление излишнего, которым можно жертвовать ради необходимого.
  Тогда вопрос о первичности ласты-плавника или там хорды-скелета не будет давлеть над сознанием. Стрекательные клетки гидры получат развитие в "ноги" осьминога, жабры червя окажутся "гомологичными" ластам. То бишь, придется искать именно параллелизмы в развитии неродственных видов, хотя и будет постоянно висеть желание объявить их "родственничками".
  ПП. Я пока не рискую сказать, как вижу эти параллелизмы в виде деградационных ответвлений путей развития при том, что самый малоизменяющийся (!) организм оказывается "над" этими деградационными путями.

Alexeyy

#319
василий андреевич "Алексейй, Вы постоянно подходите к решению с точки зрения инженера, т.е. с "верхнего, сознательного" уровня организации на нижний, организменный. А это как раз и есть то, что я "поте лица" бесполезно опровергаю в среде креационизма."

Ну так других аргументов (кроме подхода "сверху"), вроде, и нет (ни за ни против, если не считать генетический анализ). Я же не говорю, что такое подход ("сверху" - это доказательство). Меня мучает вопрос о том почему мы, в большинстве своём, упорно стремимся (осознанно или не осознанно) объяснить происхождение тетрапод в рамках того, что они произошли от позвоночных.
  По поводу готовых ног сразу я уже высказывался. Случаев того, чтобы, при каких-то генетических нарушениях у лягушки выросла функциональная нога мне неизвестно.
  Недавно прошло сообщение, что у Козы на голове такая нога выросла. Но она просто безжизненно болталась.

Tiktaalik

Перистожаберные вряд ли - слишком уж кардинальные различия в строении. Да и зачем искать так далеко, если рядом всё прекрасно просматривается. Жаберные дуги у акул (слева) и других хрящевых рыб имеют отростки и разделение, утрачиваемые у костных рыб (справа). Гомология с пальцами и парной костью тетрапод и тех же хрящевых рыб очевидна, как и одинаковость генетической программы жабр и конечностей.

http://images.sciencedaily.com/2009/03/090323212021-large.jpg
(из http://www.sciencedaily.com/releases/2009/03/090323212021.htm)

Ноги сразу из жабр, в обход плавников, маловероятно, ведь жабры мягкие, а на ходьбу даже по дну требуются куда большие усилия и более сложный мышечно-суставный привод, а также "съезд" жабр на брюхо. Нельзя перепрыгнуть пропасть в два прыжка.

Множественная гомология рыб и тетрапод с примитивными хордовыми типа миног (вплоть до третьего глаза) также не оставляет сомнений кто от кого произошёл. Ситуацию с челюстями например никакой примитивизацией объяснить невозможно.

василий андреевич

Цитата: Alexeyy от декабря 02, 2014, 20:10:47
По поводу готовых ног сразу я уже высказывался. Случаев того, чтобы, при каких-то генетических нарушениях у лягушки выросла функциональная нога мне неизвестно.
Цитата: Tiktaalik от декабря 02, 2014, 21:27:37
Нельзя перепрыгнуть пропасть в два прыжка.
Вот ввести бы, подкрепленный эмпирикой закон - функциональный орган не может появиться как, допустим, адаптация к среде. И тогда останется только преадаптация "не столь уж" и функциональных, т.е. избыточных органов. И тогда вполне может быть расцвет стезя челюстей и конечностей из жабр, подкрепленная идеей восходящей роли растворенного в воде кислорода.
  Наращивать количество жабр (если для генома это посильная задача) вполне в духе побед над конкурентами в своей среде. Но в среде с избытком кислорода эти жабры уже не функциональны! Получим, что переселение в прибрежные, прибойные зоны океана из относительно безопасных глубин - это преадаптация уже не важно во что, хоть в ласту, хоть в ногу-ласту, хоть в ногу, главное, что в орган функциональный именно в новых условиях обитания.
  Червь проберется в эти условия через "ходилки" от своих "жабр", гидра через щупальца, а кто-то многощетинковый через панцирь с разрывами для изгибов, что бы вернуться оформленным по всем правилам трилобитом. И такие переходы из зону в зону многократны, и мы уже не будем в силах даже при избытке палеонтологического материала определить кто от кого произошел, как конкретный малый шажок по налаженному мосту через пропасть условий.

Tiktaalik

Для развития многоклеточной жизни кислород оказался не нужен

Naked Science
http://naked-science.ru/article/sci/dlya-razvitiya-mnogokletochnoi

Alexeyy

Tiktaalik: «Перистожаберные вряд ли - слишком уж кардинальные различия в строении.»

Скорее, соглашусь. По-моему, я и не утверждал, что от Перистожаберных, а от близких к ним форм (при этом имел в виду под близостью наличие внешних жабр-ног-щупалец).


Tiktaalik: «Жаберные дуги у акул (слева) и других хрящевых рыб имеют отростки и разделение, утрачиваемые у костных рыб (справа). Гомология с пальцами и парной костью тетрапод и тех же хрящевых рыб очевидна, как и одинаковость генетической программы жабр и конечностей»

  Ну гомологи ведь, строго говоря, не означает, что одно произошло от другого.
  Строго (формально) говоря, в данном случае, гомология может означать как то, что жабры и плавники из ног произошли, так и обратное (так и разные другие возможные варианты комбинаций первичности чего-либо из этой тройки), так и то, что каждая из троек произошла от общего предкового органа, не являющегося, строго говоря, ни тем, ни другим, ни третьим.
   Я, кстати, не исключаю варианта, что у некоторых рыб боковые плавники, действительно, могли произойти их жабр. При оводнении Крассигиринуса (346,7 – 330,9 миллионов лет назад) у него, практически, произошла утрата ног, которые даже не «пытались» превращаться в ласты. У потомков подобного существа боковые плавники, действительно, более вероятно, могли бы развиться из жабр. А при оводнении Тюленей/Моржей ноги использовались в качестве ласт. И картинка скелета плавников ископаемой акулы Tristychius arcuatus (картинка – в конце предыдущей страницы, примерно, тот же воздаст -330 млн. л.н.) уже совсем не похоже на «красивую» гомологию скелета её боковых плавников и жабр. Там и парной кости нет. По-моему, вполне тянет на вариант оводнения по «принципу» моржей/тюленей. Не исключаю, что предки разных таксонов Акул оводнялись независимо несколько раз. Аналогичная картина могла иметь место для Тюленей: предполагается, что предки 2-х разные кладей Тюленей оводнились независимо (т.е. не существовало общего, водного предка Тюленей).       


«Гомология с пальцами и парной костью тетрапод и тех же хрящевых рыб очевидна, как и одинаковость генетической программы жабр и конечностей.

http://images.sciencedaily.com/2009/03/090323212021-large.jpg
(из http://www.sciencedaily.com/releases/2009/03/090323212021.htm) »

   Ну вот давайте присмотримся к рисункам: у примитивных рыб арки жабр разомкнуты, а у продвинутых - уже срослись. Зададимся вопросом о чём это может говорить. О том, что для работы жабр разомкнутость, скорее и не нужна, коль была у большинства рыб утрачена. А где она может быть нужна? Правильно: для работы конечности. Потому, что для работы конечности нужно вращение, которое и обеспечивает парная кость. И получается, что гомология жабр примитивных рыб с парными костями конечностей Тетрапод то есть. Но, в плане наличия/отсутствия сросшихся арк, выглядит она так, как если бы жабры произошли от парных костей конечностей, а не наоборот. Ну либо от какого-то предкового органа с парными костями (например, который не был ни ногой, ни жаброй, ни плавником в чистом виде). 


Tiktaalik: «Ноги сразу из жабр, в обход плавников, маловероятно, ведь жабры мягкие, а на ходьбу даже по дну требуются куда большие усилия»

  Да нет... Известны же ведь червяки с ногами (тропики). Даже по земле ходят. Конечно, у них и ног побольше в раз 10, чем у тетраподы. Так зато в воде вес тела у подобного существа может уменьшится более, чем в 10 раз. А если плотность тела будет такой же, как плотность воды, то вес тела под водой вообще будет нулевым и вертикальной нагрузки на ноги вообще не будет. Тогда их, например, можно будет использовать для бокового отталкивания/маневрирования на мелководье (всё же эффективнее отталкиваться, чем от воды).
  Ну и потом ноги тетрапод могли произошли от ног-жабр-щупалец Жаброногих не напрямую: могли быть какие-то другие промежуточные, более сложные образования, которые всё же, выполняли функцию ног и ещё какие-то функции.
 

Tiktaalik: «Ноги сразу из жабр, в обход плавников, маловероятно, ведь жабры мягкие, а на ходьбу даже по дну требуются куда большие усилия и более сложный мышечно-суставный привод»

  У осьминогов, с их щупальцами (аналог ног-щупалец жабр предполагаемых Жаброногих), когда они что-то делают щупальцами, может происходить любопытна «фрагментация» щупальцы на 3  хорошо участка, которые гомологичны нашим рукам/ногам позвоночных: кисть, голень, бедро. Оказывается, что так просто удобнее орудовать. То же самое могло быть и у предполагаемых Жаброногих предков Тетрапод. Так что соответствующий типичный, мышечный привод для работы ног мог начать формироваться ещё задолго до появления скелета конечностей. Я знал одного человека, у которого, в детстве, был сломан палец и кость так и не срослась. В результате у него получился ложный сустав на пальце. У него палец гнулся в 3-х местах. И этот ложный сустав вполне работал как сустав. Палец работал вполне нормально. Без всяких миллионов лет эволюции мышцы очень даже удачно приспособились для того, чтобы получился новый сустав.
 
Tiktaalik:  «Ноги сразу из жабр, в обход плавников, маловероятно, ведь жабры мягкие, а на ходьбу даже по дну требуются куда большие усилия и более сложный мышечно-суставный привод, а также "съезд" жабр на брюхо»

  Так на то ведь они и Жаброногие, что их жабры являются и щупальцами и ногами, а, поэтому, и съезжать не надо было: какие-то щупальцы работали около брюха в качестве ног.


«Нельзя перепрыгнуть пропасть в два прыжка.»

  Хорошо сказано!
   Но это вовсе и не могло быть 2 прыжка: конечности Жаброногих, которые больше выполняли функцию ног могли, постепенно, обрести скелет. Ведь обрели же его разные водные существа. Например, Морские Лилии. Они пошли по пути образования внешнего скелета (их щупальцы состоят, грубо говоря, из последовательности твёрдых трубочек, получившихся обызвествлением, заполненных мягкой тканью). Подобный внешний скелет конечностей у предполагаемых Жаброногих потом мог превратиться во внутренний (для активной работы конечностями такой скелет будет более выгодным). Плюс сюда – «повадки» Осьминога (упомянутое функциональное деление конечности на 3 части) – и уже может получиться вполне себе пригодная для ходьбы нога.


Tiktaalik: «Множественная гомология рыб и тетрапод с примитивными хордовыми типа миног (вплоть до третьего глаза) также не оставляет сомнений кто от кого произошёл.»

   Предлагаю эти гомологии обсудить подробнее (с точки зрения кто от кого произошёл).


«Множественная гомология рыб и тетрапод с примитивными хордовыми типа миног (вплоть до третьего глаза) также не оставляет сомнений кто от кого произошёл. Ситуацию с челюстями например никакой примитивизацией объяснить невозможно»

  Очень подозреваю, что это будет верно, если выбирать между двумя ответами: либо примитивные хордовые произошли от «продвинутых», либо наоборот. Но ни тот ни другой вариант может оказаться не верен: и примитивные и продвинутые могли произойти от какого-то довольно универсального общего предка, откуда и унаследовали обширную гомологию.

Alexeyy

Обнаружены глубоководные Многоклеточные, живущие в бескислородной среде:
http://www.biomedcentral.com/1741-7007/8/30/abstract .

Tiktaalik: «Жаберные дуги у акул (слева) и других хрящевых рыб имеют отростки и разделение, утрачиваемые у костных рыб (справа). Гомология с пальцами и парной костью тетрапод и тех же хрящевых рыб очевидна ... http://images.sciencedaily.com/2009/03/090323212021-large.jpg »

   Да, там ведь тот факт, что у продвинутых рыб на внутренних жабрах исчезают лучи указывает на то, что внутренние жабры произошли от органа, похожего на боковые плавники рыб. Что, с учётом так же генетической гомологии, скорее означает, что жабры произошли от боковых плавников, чем наоборот. Т.е. точно такой же вывод о том, что жабры, скорее произошли от конечностей, чем наоборот, который следует и из гомологии по парным костям, о которой писал чуть выше. Но, опять же, думаю, что ни 1-й, ни 2-й вариант не верен: жабры (не у всех рыб) и боковые плавники (не у всех рыб) могли произойти от предкового органа, похожего на то и другое и не являющегося ни тем и не другим в чистом виде.

василий андреевич

Ну и кто же он, этот ЛЮКА местного значения?
  Этот ужасающий своей сложностью на молекулярном уровне генотип, при простейшем строении на организменном уровне? И ведь, что бы вообразить его, необходимо однозначно договориться, что генотип определяет фенотип без намека (иначе запутаемся) на обратное, или по-иному, мутации в соматике не влияют на мутации в половой клетке.
  Допустим, генотип строит "свою" оболочку. Если постройка может происходить только как "движение по плану", то такая постройка обязательно развалится, вымрет, как ошибка природы. Следовательно, программа включает в себя принцип исправления мелких ошибок по типу, если вначале уложили асфальт, не подведя подземные трубы, то надо либо ломать асфальт, либо прокладывать трубы поверх него, а затем асфальтировать поверх труб. Первое расшифровывается как шаг вперед - два шага назад. Второе расшифровывается как "тупое" удвоение.
  Оба пути нормальны и мы сможем легко подыскать им примеры. А вот с проектом беда. Нет проекта, кроме заложенного от предкового. И это хорошо. Этот промежуточный ЛЮКА - организм с тем геномом, в котором нет мусорных или запасных частей. Есть только возможность ставить крестики (теломеры) после выполнения каждого пункта, а как, какими средствами этот пункт выполняется - то на совести прораба-среды.
  Вот и главный вопрос, который я совсем не понимаю. Возмужавший до половозрелости организм приступает к формированию половой клетки, которая, по принципу сохранности, должна оставаться стволовой по типу первичной оплодотворенной яйцеклетки. Эту клетку надо было долгий путь защищать от мутаций, но это, скорее всего невозможно. А что возможно?

Tiktaalik

Хм, Александр Кузнецов, дбн, специалист по рыбохождению, утверждает, что первые акулы были донными рыбами...

http://www.svoboda.mobi/a/1993791.html

Tiktaalik

ЦитироватьАлександр Марков: Скажите, первые в каменноугольном периоде появились наземные четвероногие, это кто такие были?

Олег Лебедев: Животные, которых называют рамириды и гиферостигиды, рептилеаморфные амфибии.

http://www.svoboda.org/content/transcript/439328.html
Таких слов (рамириды и гиферостигиды) даже в гугле нет! По крайней мере на русском. По этим и другим признакам очевидно, что специалисты знают больше, чем мы способны нагуглить... В этой теме, читаем внизу или вверху: "Модераторы: Марков Александр". Судя по всему, это из области свадебного генералитета, но... Александр Владимирович, а как же просвещение и популяризация? Ведь вы тоже писали на схожие темы (напр. http://elementy.ru/news/431363), и знаете об этом явно больше нас. Понимаю, что занятость и нет времени на форумы... Но хотя бы на один (простой!) вопрос могли бы и ответить. Существуют ли сейчас уже какие-то доказательства, однозначно указывающие на то, как возникли парные плавники рыб? Помогите, а то мы совсем заплутали во мраке невежества! ;)

Alexeyy

«Хм, Александр Кузнецов, дбн, специалист по рыбохождению, утверждает, что первые акулы были донными рыбами...»

  По-моему, очень интересно!

  Существует очень простой механизм удвоения пальцев конечностей: достаточно, в определённое время развития эмбриона, добавить в область развития конечности витамина В и произойдёт удвоение (Шубин Н. 2010. Внутренняя рыба. М., Издательство «Астрель», http://www.plam.ru/nauchlit/vnutrennjaja_ryba/index.php , Гл. 3).
  Если, действительно, конечности рыб могли образоваться путём оводнения, то если бы этот механизм работал и для них, то это означало бы, что количество пальцев на плавниках должно быть 5, 10, 20, 40, 80 ...
  А если, «спаси господи» :) из плавника новооводнившаяся Рыба «задумала» жабры себе сделать (черепаха не побрезговала даже прямую кишку для этого использовать – чем Рыба хуже на выдумку? :) ), то логично ожидать, что такой же механизм удвоения лучей должен иметь место и для жабр и тогда количество их лучей тоже будет подчиняться выше приведенной серии.
  Подумав так я снарядился «микроскопом» и посчитал упомянутые количества для выше приводимых фотографий плавника акулы и жабр. Ниже прицепляю эти ещё раз
  Оказалось, что у плавника Акулы – 20 лучей (1-й рис.), А количество лучей у Жабр – 80 (2-й рисунок) и, возможно, около 20-ти (3-й рисунок). Т.е., цифровой серии количество лучей удовлетворяет. Но на 3-м рисунке – вообще плохо видно даже под большим увеличением и цифра – условная.

Tiktaalik, не поможете выяснить  каковы исходные ссылки на страницы, на которых приводятся 1-й и 2-й рисунки? Пытался найти картинку в Гугле по электронным адресам (для 1-го,2-го рисунков это http://i.imgur.com/L1nMq2gs.jpg и http://i.imgur.com/g0HIWKP.jpg соответственно). Но у меня почему-то выдало, что не нашлось. Интересно было бы, в частности, узнать вид Акул. Вероятно, можно найти, если искать непосредственно по картинке, а не по ссылке. Когда я пробовал поиск непосредственно по рисунку (в других случаях) – у меня хоть что-то выдавало. Но это искал на другом компьютере, который сейчас сломался, а на том, с которого сейчас пишу – Компьютер, Виндоус и брозауэры старые и в Гугле не видят кнопки поиска по картинке.
  И аналогичная просьба – для этой картинки: http://www.ljplus.ru/img4/l/a/larkinvalley/_Homol-Gill-Jaw.JPG .