paleoforum.ru

Для меня для технаря это очень заманчивый вопрос. Конкретно - как были "сконструированы" важнейшие органы и системы живого:
- органы движения;
- органы зрения;
- нервная система;
- системы кровообращения, дыхания, пищеварения; 

1. Где начала "творения" этих органов, как протекала их эволюция?
В частности - органы движения впервые появились ещё у микробов в виде жгутиков.  Энергетика вибрации жгутика на чём основана? Движение червей - волнообразное сокращение мышц за счёт чего?

2. Ещё: передалось ли от класса насекомых  позвоночным что-либо из природных конструкций, открытий природы ? Глаза у них фасеточные, скелета нет, а принцип движения, биомеханика ног может передался?

3. Ещё вопросик:  почему эволюция не "придумала"  ещё пару глаз у высших животных - начиная от динозавров, ведь они имели огромное разнообразие видов, отрядов, классов - так сказать, "экспериментировали" по широкому фронту?  "Выгода" от этого была бы большая - узреть во время подкрадывющегося сзади врага.  Возросла бы выживаемость и это усложнение "окупилось" бы. 

Кстати, среди пауков я заметил многоглазие. Значит этот вариант эволюционно прорабатвылся на насекомых или ещё на ком-нибудь?
Может есть литература по моему вопросу? Что читать близкое по теме?  Буду весьма благодарен за ответы и советы.

Даже не знаю как вам ответить,  почитайте форум, возможно что-то найдете.

Цитата: Alexq от марта 07, 2010, 02:37:10
Даже не знаю как вам ответить,  почитайте форум, возможно что-то найдете.

Ответ на подстрочный текст насчёт "порядка не будет": я лично верю, что порядок со временем на Руси настанет - у нас всегда всё начиналось с запозданием. Так науки отстали от европейских на 500 лет - первые университеты в Западной Европе открылись в  конце 12 века - Орды еще не было на Руси.
А насчёт порядка я так думаю - надоест жить в беспорядке, уйдут эти баловни судьбы в прошлое, поумнеет народ и поумнеют правители. Но это будет при новых поколениях, не при нас. Страна наша богата одарёнными, только вот ресурсы природные поубавятся .

По поводу эволюции есть версия, что Создатель специально создал скелеты ископаемых, чтобы у человекак была история.
По поводу же органов, мне кажется, что каждой твари выдано столько, сколько она сможет унести. Видимо два глаза у человека сподручнее, чем восемь. По каким критериям - вряд ли отвечу. Хотя, например, есть у двух глаз фокус. Можно кинуть палку и сбить фрукт. А с восемью глазами кто-нибудь пробовал это сделать?
По поводу же общей биомеханики и прочего - у всех существ на земле был один разработчик и дизайнер. Конечно он очень талантливый, но все же иногда можно заметить, что он повторяется. К примеру, ядро грецкого ореха напоминает человеческий мозг. Таких аналогий можно привести тысячу. Это лишь одна из теорий, может кстати и ложная. Но ведь фактов все равно нет. Только теории. Эта ничуть не хуже. Она же кстати предполагает и наличие самого Создателя.

да тут ещё и религия вещается. ну и дела!

Я думаю, что случайности - не случайны.
В каком плане? По Дарвину - имеют место быть постоянные и хаотичные мутации, далее ... отбор.
В реальной жизни это очевидно не так.
Например. Вы построили дом. Сделали отделку. И как правило, процесс ремонта и переделок продолжаете всю жизнь (мутации). Но при этом Вы не будете переделывать фундамент либо несущие стены, Вы будете что-нибудь достраивать, двигать мебель, менять обои и т.д.
Точно таким путём идёт эволюция живых организмов. Есть фундаментальные строения, которые не поддаются мутациям, есть также то, что находится в стадии строительства ...
Каков механизм?
Механизм простой - симбиоз. Сейчас поясню.
Основа жизни - размножение и питание. Эти два фундаментальные понятия симметричны друг другу. Типа того, как Ваши дети симметричны Вам. Да и Вы сами симметричны билатерально (плоскость - левая и правая часть).
Далее эта форма симметрии порождает другие формы симметрии, типа того, как оплодотворённая клетка начинает делиться ... делиться и возникает сложный организм.
Симбиоз в сфере питания нам хорошо известен. Это например, телятина, которую мы выращиваем и ухаживаем за ней для того, что бы её кушать. Со своей стороны, телятина старается давать побольше молока и мяса, что-бы нам нравиться. Я не говорю о субъекте, я говорю об объекте.
Аналогичный симбиоз должен существовать в генетической сфере (сфера размножения).
Далее попробуйте додуматься самостоятельно ...

Цитата: прохор от марта 06, 2010, 14:39:35
Для меня для технаря это очень заманчивый вопрос. Конкретно - как были "сконструированы" важнейшие органы и системы живого:
Ещё вопросик:  почему эволюция не "придумала"  ещё пару глаз у высших животных - начиная от динозавров, ведь они имели огромное разнообразие видов, отрядов, классов - так сказать, "экспериментировали" по широкому фронту?  "Выгода" от этого была бы большая - узреть во время подкрадывющегося сзади врага.  Возросла бы выживаемость и это усложнение "окупилось" бы. 

В том и дело, что у природы не "конструировалось", а "получалось", а из "полученного" - "отбиралось". Тут уже сказали насчет "фундамента" - да, природа не конструктор в КБ, конструирующий с чистого листа, ее решения не всегда наиболее эффективны и оптимальны, т.к. обусловлены "предшествующими состояниями" - генетикой и пр.

Цитата: прохор от марта 06, 2010, 14:39:35
Ещё: передалось ли от класса насекомых  позвоночным что-либо из природных конструкций, открытий природы ? Глаза у них фасеточные, скелета нет, а принцип движения, биомеханика ног может передался?

Насколько знаю, от насекомых к позвоночным ничего передастся не могло, т.к. это самостоятельные линии эволюции, их (насекомых) в нашем роду (позвоночных) не было - наши предки разошлись, думаю, раньше, чем возникли эти классы и типы

Цитата: прохор от марта 06, 2010, 14:39:35
Конкретно - как были "сконструированы" важнейшие органы и системы живого:
- органы движения;
В частности - органы движения впервые появились ещё у микробов в виде жгутиков.  Энергетика вибрации жгутика на чём основана? Движение червей - волнообразное сокращение мышц за счёт чего?

Жгутик - маленький моторчик. Произошёл от клеточного насоса.
Мышцы - чем-то напоминающие гидравлические цилиндры устройства. Есть у любой эукариотической клетки, за их счёт она делится. Сокращаются за счёт распада АТФ.

Цитата: прохор
- органы зрения;
3. Ещё вопросик:  почему эволюция не "придумала"  ещё пару глаз у высших животных - начиная от динозавров, ведь они имели огромное разнообразие видов, отрядов, классов - так сказать, "экспериментировали" по широкому фронту?  "Выгода" от этого была бы большая - узреть во время подкрадывющегося сзади врага.  Возросла бы выживаемость и это усложнение "окупилось" бы. 

органы зрения - специализация части клеток на световосприятие (у одноклеточных каждая клетка имеет светочуствительный орган). Теоретически, на каждом сегменте тела должны были расти глаза. Но, так как к хорошим глазам полагается такой же хороший мозг (а он очень много потребляет энергии), их чисто сокращалось до минимума.
У земноводных и ящериц, кстати, три глаза. Вроде бы, у древнейших рыб было четыре. Значит, не окупалось. К тому же, те прарыбы были прозрачными, им не надо было поворачиваться.
У моллюсков тоже: безмозглый морской гребешок имеет сотню глазков, а осьминог - всего пару.

см. Эвглена, Ланцетник, Аномалокарис, теменной глаз

Цитата: прохор
- нервная система;

Кстати, общая с имунной и системой пигментации по развитию клеток. Наверное, служила для распознавания организммо самого себя и для передачи сигналов на дальние дистанции.

Цитата: прохор
- системы кровообращения, дыхания,

У самых примитивных - дыхания не надо. Далее - система перекачки питательных веществ внутри. Потом уже она также переносит кислород. И, наконец, возникают специализированные для газообмена участки (у насекомых - части ножек, у позвоночных - дырки в кишке).

Цитата: прохор
пищеварения;

1. впячивание для захвата добычи
2. трубка внутри организма.
3. трубка с цепочкой органов, выделяющих различные пищеварительные ферменты и измельчителем спереди.

Цитата: прохор
2. Ещё: передалось ли от класса насекомых  позвоночным что-либо из природных конструкций, открытий природы ? Глаза у них фасеточные, скелета нет, а принцип движения, биомеханика ног может передался?

Увы, не получилось. После кембрия каждый изобретал колёса по-своему. А биомеханика у любого движения двусторонне-симметричных простая: две волны возбуждения со сдвигом фаз между ними. Примерно, как в трехфазном двигателе.

Цитата: прохор
Кстати, среди пауков я заметил многоглазие. Значит этот вариант эволюционно прорабатвылся на насекомых или ещё на ком-нибудь?

Cреди мух - тоже. 5 глаз у мухи, однако. Потому, что фасеточными глазами трудно вращать. А у пауков вообще голова приклеена к туловищу.

Цитата: прохор
Может есть литература по моему вопросу? Что читать близкое по теме?  Буду весьма благодарен за ответы и советы.

Советую "биологию развития" в трёх томах.

ВЕЛИКИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЭВОЛЮЦИИ  (Как природа конструировала жизнь?)

  Повторно и в расширенном варианте ставлю тот же вопрос знатокам.
  По роду своей работы я -  конструктор. Поэтому возникла шальная мысль узнать некоторые тайны  работы Конструкторского Бюро природы. А разработано этим КБ несметное количество оригинальных конструкций – органы зрения, слуха, движения и целые системы – пищеварения, дыхания, кровообращения,  нервная система. Кто творец?  Я, как поклонник материализма полагаю, что материя сама и экспериментировала над собой. Для этого у неё были огромные изначальные резервы материала, энергии, времени и  большое количество разнообразных  свойств  исходных компонентов.
  Предполагается, что в истории нашей Вселенной были разные этапы эволюции материи:
- переход из состояния физического вакуума в энергетическую фазу («большой взрыв»);
- квантовая эволюция перехода квантов энергии в элементарные частицы;
-  физическая эволюция возникновения атомов вещества;
-  химическая эволюция возникновения молекул вещества, в том числе и углеводородных молекул.
-  биологическая эволюция – зарождение живой клетки и её  сложных  комбинаций  и  конструкций.
Ниже беру на себя смелость изложить свои дилетантские соображения  по  теме.

Причины усложнения материальных структур
Я думаю, что одно из замечательных свойств материального мира, в котором нам посчастливилось жить, это – дискретность. Именно она  позволяет дискретам материи комбинироваться и перекомбинироваться в самых  немыслимых комбинациях. Отсюда один шаг к разнообразию и сложности материальных образований. Но с природой усложнения дело не простое. В чём причина усложнения?  Одна из них в том, что при усложнении структуры идёт процесс минимизации внутренней энергии. Это сопровождается выделением тепла. Это тепло рассеивается - диссипатирует в окружающее пространство.  Согласно второму началу термодинамики это и есть рост тепловой энтропии Вселенной,  что и этим законом  приветствуется. Например горение, то есть окисление вещества. В результате образуется более сложное вещество – окисел. Недалеко ушёл и термоядерный синтез – из простого водорода образуется гелий, а из него тянется цепочка других превращений - усложнений вещества. А вот насчёт углеводородных  соединений – ясности уже меньше. Простейшее соединение – метан («цэ аш четыре»).  Говорят - даже в условиях космоса он образуется. И не только он – простейший, а даже аминокислоты!
Создается впечатление, что уже атомы подчинялись некоей Программе усложнения, комбинировния,  рекомбинирования и  создания великого Разнообразия в этой комбинационной игре атомов. Прослеживается  некоторое  «стремление» или направленность на усложнение  на самых разных уровнях  великого множества разнообразия материальных структур. Элементарных частиц и атомов  всего несколько десятков, а молекул и их комбинаций уже бесконечное множество.  Не зря  Бертран Рассел говорил, что вся Вселенная закодирована на электронных оболочках атомов.
Органогенных атомов всего около 20 и свойств у них для создания  разнообоазия  сложностей не так много  средств – дуальность, комплементарность, автокаталичность  процессов и некоторые другие.
Это разнообразие просеивается через сито естественного отбора  как песок на  прииске и на дне корыта остаются золотые крупинки -  это находки эволюции. Сколько триллионов тонн  этого песка пришлось просеивать эволюции?  Далее – кто обеспечивал это исходное  разнообразие?  Мутация, кроссинговер и другие манипуляции генами якобы могут создать как полезные так и вредны изменения вида. А нейтральные изменения?.  Кроме этих трех категорий вполне можно допустить появление «полутонов», то есть промежуточных состояний – частично полезных, сочетания полезных и вредных, частично нейтральных и полезных и т.д.  Латимерия – это неудачный результат мутации или нейтральный образец?  А прожила до наших дней без дальнейших изменений. Естественно сочетание удачно- неудачного  результа может со временем может оказаться удачным или неудачным  по отношению требований внешней среды. Мне кажется, что именно такие сочетания  в ходе эволюции появлялись чаще.  Это согласуется с теорией ошибок – наиболее часто встречаются  малые отклонения от нормы, а большие отклонения  встречаются гораздо реже.
С точки зрения эволюции сложность выживала только в тех случаях,  если она  повышала выживаемость этой сложной структуры – живой или неживой безразлично. Как говорят – на войне как на войне. А эволюция это – война  жестокая  и без снисхождений.

Живой организм – открытая система
   Как утверждает современная наука, любой живой организм является  «открытой системой», то есть он вынужден общаться с внешнеё средой – получать из неё пищу, энергию и много другое, а также  вернуть в среду отработанный материал. Как говорит Э.Шрёдингер – «организм питается отрицательной энергией». Если это образное выражение перевести на конкретный язык, то сказанное  значит, что организм получает из среды высокоупорядоченный материал с низкой энтропией, а возвращает назад низкоупорядоченный  материал с высокой энтропией. Разность энтропий  «вход-выход» отрицательная.  Для неё введён даже термин «негэнтропия».
Коли так, то организм, даже будь он простейший,  должен прежде всего «кушать», а для этого  иметь и средства  и способы получения пищи.
Следовательно, первейшей по важности конструкцией эволюции было именно изобретение  средств доставки пищи и переработки её внутри организма.
Но вскоре  появились и вытекающие отсюда  цепочка потребностей  - изобретение средства и умение перемещаться в поисках пищи, а так же распознавания пищи среди других непищевых  субстанций. Распознавание видимо шло на химическом уровне, это было вроде примитивного обоняния. Кроме пищи первейшим организмам  был нужен некоторый «жизненный комфорт» - тепло, солнечный свет, влажность, определенная химическая среда  и др. Он не должен был забывать и о размножении и передавать по эстафете свою конструкторскую и технологическую тайну своим последователям.
Организм, чтобы выжить, должен был иметь определенные органы чувств (датчики)  для контроля этих параметров  условий жизни. Эволюция для некоторых счастливчиков и весьма успешно стала изобретать недостающую «технику и технологию» контроля за средой. Небходим был и некий Центр управления, способный воспринимать  сигналы датчиков и  выработать реакцию на них. В общем организм это вроде биологического робота-автомата, работающего по программе ВЫЖИТЬ.  А кто оставался без соответствующего снаряжения или плохо выполнял эту программу, стали жертвой этого ненасытного и безжалостного естественного отбора, обнаруженного сэром Дарвиным.


Поиск факторов, побуждающих  эволюцию что-то изобретать и совершенствовать в живом организме.
Есть философы и нефилософы,  утверждающие, что жизнь есть движение «против течения» естественных процессов в природе и даже во Вселенной. Они ссылаются на второй закон термодинамики, согласно которого энтропия Вселенной  только возрастает, а жизнь есть результат понижения энтропии на некоторых локальных участках Вселенной (на Земле и возможно на некоторых экзопланетах). Но в последние десятилетия возникли новые науки, в том числе и  синергетика  - теория самоорганизации материи.
Её создатели Хакен, Эйген, Пригожин раскрыли изумительное свойство материальных образований самопроизвольно перейти из хаотического состояния в упорядоченное состояния без всякого вмешательства  божественных сил. Главное то, что эта закономерность доказана экспериментально и может быть проверено опытным путём!  Следовательно, эта «косная материя» скрывала от нас свои глубинные свойства до поры до времени. Не зря Пригожин и Стенгерс назвали свою книгу так – «Новый диалог с природой».
Заслуга новой науки в том, что она доказывает возможность самопроизвольного происхождение жизни и возможно других  высокоупорядоченных структур на отдельных островках Вселенной, то есть возможно локальное понижения энтропии в определенных условиях. Создатели синергетики назвали их условиями неравновесной термодинамики, а возникающие при этом структуры - диссипативными.
В итоге  - появление жизни при определенных условиях вовсе не случайность, а закономерный процесс. Учёные уже близки к созданию живой клетки в лабораторных условиях.
Но как примирить новую и старую науки – согласно старой науки энтропия Вселенной непрерывно растёт. Выход есть – он заключается  в том, что локальное уменьшения порядка на островках Вселенной происходит за счёт дополнительного повышения энтропии в окружающей этот островок среде. Так что суммарный баланс энтропий  системы  «островок-внешняя среда» -  всегда в пользу роста энтропии Вселенной.
Другая загадка эволюции -  её неистовое стремление к разнообразию во всём – в структуре, функционировании форм жизни. но обеспечивалось видимо не только мутациями, но прежде всего способностью генов комбинироваться, перекомбинироваться, трансформироваться, совершать обменные процессы и другими способностями.
Очень трудно представить все эти процессы исходных компонентов клетки и самой клетки на биохимическом уровне – они как бы разумные, целесообразные, но в то же время совершались «неотдухотворённой» материей. Видимо, тут уже крепко работал естественный отбор, за ширмой которого и скрывается секрет целесообразности всего живого.

Странные методы работы  Конструкторского бюро и Технологического отдела эволюции
Основной метод её работы – метод проб и ошибок (как «Слепой часовщик» Докинза). В математике  тоже есть похожий метод – метод случайного поиска решения сложной задачи. Но эволюция  универсальнее, она пошла дальше. Её правило – ничего не выбрасывать из прошлых разработок, а на их базе попытаться создать нечто новое – опять же методом проб и ошибок.
И самое замечательное технологическое изобретение  -  применение блочного метода сборки из  деталей, блоков, узлов ранее разработанных конструкций. В общем действует метод:  «шьём и порем и опять шьём – из старья. 
Учёный люд раскрыл этот секрет эволюции -   Э.Солстон,  Х.Горвиц,  С.Бреннер -  расшифровали механизм  «биологического строительства организма», о чем я думал тоже.  На примере ленточного  червя  -  простейшего многоклеточного. Оказалось, стройка идет весьма не рационально и не экономично  -  по принципу  «шьем  да  порем»  путем множеств перестроений, разрушений построенного. Первичная модель живого  -  зародыш совсем не похож на конечный организм,  доводка делается путем  массового  «добровольного»  отмирания (АПОПТОЗа) клеток лишних структур по сигналам  генов при  помощи протеинов.  Фрагменты клеток не удаляются, а как кирпичики используются для дальнйшего  сумбурного строительства.
Иначе и не могло и быть, очевидно, если природа нашла  эту технологию методом проб и ошибок).

Эволюция не только слепой часовщик, но и скупой вдобавок. Генетики говорят, что в кодовых цепях ДНК содержится большой процент старых ненужных или неудачных генов, черновиков прежних  «проектов».  Это видимо и есть отражения стиля работы эволюции -  сохранять  прошлые разработки по принципу  «авось пригодится!».

Доклеточная эволюция  - изобретение компонентов  будущей  живой клетки
Какие физико-химические предпосылки  появления  упорядоченных  углеводородов были на ранней Земле?  Очень интересный первичный вопрос – «затравка» для их  развития была привнесена извне – например, метеоритами или это чисто земное изобретение?
Предки  клетки - доклеточные   компоненты,  РНК, ДНК и другие  образования.
Фотосинтез простейших – космическое изобретение? И ещё немаловажный вопрос – как сохраняли эти первичные белки, аминокислоты свою живучесть?  Ведь они не умели размножаться делением как клетки?  Как выстояли против разрушительных факторов внешней среды?  Можно предполагать, что они возникали в массовом порядке там, где среда благоприятствовала этому.  Выжили самые устойчивые, пройдя через естественный отбор.
Эти сложные процессы популярно изложены в  следующем источнике: Б.Албертс, Д.Брей, Дж.Льюис, М.Рэфф, К.Робертс, Дж.Уотсон. "Молекулярная биология клетки", 2-е издание, "Мир", 1994. « ЭВОЛЮЦИЯ КЛЕТКИ».  http://evolution.powernet.ru/library/evolution_sell.html    Спасибо им за труды!

Новые изобретения и конструкции  - клеточная и послеклеточная  эволюция:
*  Комбинационный успех  симбиоза - живая клетка  (прокариот и  эукариот ).
*  Программа пространственной  координации  частей биоконструкций и  синхронизации взаимосвязанных процессов в организме.
*  Первичные  «рефлексы» клетки – умение распознавать пищу и  захватывать и переваривать.
*  Органы восприятия сигналов из внешней среды (датчики).
*  Система пищеварения (у  «вегетарианцев» и хищников) Органы движения и способы их применения
*  Органы движения и способы их применения – молекулярные двигатели, жгутики, плавники, ласты, ноги.
*  Органы и способы размножения (микроорганизмов, водных, земноводных, земных).
*  Скелет, позвоночник  (первый скелет – цитоскелет изобрели ещё эукариоты 3 млрд лет назад!).
*  Система  кровоснабжения
*  Система дыхания
*  Центр управления, нервная система
*  Память, разум, мышление.

А на всё это богатство эволюция потратила ещё  3.5 миллиард  лет.  А что она придумает в следующие миллиарды? Или жизнь на Земле прекратится  гораздо раньше и нечему будет эволюционировать?  А жаль – такие прекрасные разработки исчезнут бесследно.
Любителей пофилософствовать приглашаю на свой сайт www.forpen.narod.ru

ИМХО, ветка окончательно замусорилась

Значит нужно перенести в соответствующий раздел и пусть ведут свои околонаучные разговоры там.

Цитата: Gigi от февраля 03, 2011, 19:21:36
Значит нужно перенести в соответствующий раздел и пусть ведут свои околонаучные разговоры там.

В какой раздел?   

Наверное сюда http://www.paleo.ru/forum/index.php/board,6.0.html, хотя модераторам виднее.

что будет в последующие миллиарды лет неизвестно, и более того, можно только примерно прикинуть вероятности того, что может возникнуть, да и то... ну и вообще к чему? какая разница что там случится в будущем?..

Прохор, Вы вторглись на странички палеонтологов. Для таких, как мы, создателями форума выделен ресурс для "небиологической эволюции". Ведь Вас интересуют междисциплинарные параллели. Да еще с уклоном в сторону Создателя или Мировоззрения.
  Сформулируйте краткий вопрос, достойный полемики, даже, пускай, в ненаучных разговорах. Например, о взаимодействи энтропии и негэнтропии. Или уж сразу влоб: а что, дескать, за зверюга такой - эволюция, что без нее уж никак не выходит говорить даже о Хроносе?