Летающие земноводные

[sanitareugen]

Потому, что тогда они становятся рептилиями.

По поручению капитана Очевидность старшина его роты прапорщик Ясненько.

Изменено 31 Mar 2014 пользователем sanitareugen

[letbur]

  Цитата

Суть проблемы проста. Земноводные - существа примитивные. Это, в частности, относится к их выделительной системе. Грубо говоря, их почки фильтруют из крови воду с растворёнными в ней полезными и вредными веществами и выделяют полученную мочу. В результате потеря воды очень велика и надо её постоянно возмещать.

Если это - единственная проблема, то какое расстояние земноводное сможет пролететь, прежде чем усохнет? Если предположить, что летающая лягушка будет терять воду так же быстро, как человек выделяет первичную мочу, то за сутки она выделит 214% своего веса, а за час - около 9%. 9% - не такая уж большая потяря, особенно если везти с собой воду. А лети она со скоростью хотя бы 5 км/ч (тяговооруженность 1,6 вт/кг, аэродинамическое качество - 30 единиц), то сможет пролететь 5 км, до следующей дозаправки водой.

[Сеня]

а зачем ей куда то летать если учесть что земноводные не водятся в морях Доплыть до противоположного берега речки можно и так . Спасаться от хищников в мутной воде прудов методом летания явная глупость

[Роберт]

Какая речка, какие берега? Мы говорим о древесных лягушках.

[чукча]

  Цитата

Потому, что тогда они становятся рептилиями.

Конечно нет. Разве вы - рептилия?

[чукча]

Чем объяснить итоговый эволюционный неуспех амфибий? Ведь этот класс процветал лишь в карбоновом периоде (причем только на территории тогдашних тропиков, в Еврамерии; ни в Ангариде, ни в Гондване по сию пору не найдено ни единой косточки карбонового возраста[51] ), когда у него не было конкурентов. А во все остальные времена амфибии занимали сугубо подчиненное положение в экосистемах – как наземных, так и пресноводных. Судя по всему, амфибий сгубила даже не облигатная связь с водой (они не выработали яйца? и размножаются икрой), а неисправимое несовершенство их дыхательной системы, предопределившее целую цепь пренеприятнейших анатомо-физиологических следствий. Давайте по порядку.

Из курса зоологии вы должны помнить, что лягушка не имеет ни ребер, ни диафрагмы. Поэтому она (в отличие от нас) – неспособна делать вдох, увеличивая объем замкнутой грудной полости, и вынуждена нагнетать воздух в легкие крайне несовершенным способом: набирать его в ротовую полость, замыкать ее, а потом «проглатывать» воздух, поднимая дно ротовой полости и сокращая ее объем. Итак, легочное дыхание у амфибий развито слабо.

Слабость легочного дыхания не позволяет амфибиям освободить от дыхательных функций кожу. Об этом обычно упоминают в той связи, что земноводные должны всегда сохранять покровы влажными (именно в этой влаге и растворяется воздушный кислород, «всасываемый» затем кожей), а потому они навсегда прикованы к воде. Однако это еще полбеды. Хуже другое: не освободив от дыхательных функций кожу, невозможно изолировать друг от друга большой и малый круги кровообращения и отделить венозную кровь от артериальной. Появление легких у тетрапод привело к возникновению двух кругов кровообращения; при этом правая сторона сердца становится «венозной», а левая – «артериальной». У амфибий сердце трехкамерное – два предсердия и желудочек; у рептилий (формально!) тоже трехкамерное, но в желудочке возникает неполная продольная перегородка, делящая его на «венозную» и «артериальную» половины. В ходе дальнейшей эволюции перегородка становится полной, а сердце – четырехкамерным (хотя у крокодилов, птиц и млекопитающих это происходит по-разному). У амфибий же кислород приносят в сердце вены, идущие не только от легких (малый круг), но и от кожи (большой круг), поэтому бессмысленно создавать какую-либо перегородку между правой и левой половинами желудочка: кровь в сердце всегда будет смешанной – артериально-венозной. Пока кровь не разделена на артериальную и венозную, уровень энергетического обмена организма будет принципиально невысоким. К тому же при постоянно влажных покровах любое повышение температуры тела будет тут же сводиться на нет за счет поверхностного испарения (термическое охлаждение). Все это полностью закрывает амфибиям путь к достижению любых выриантов эндотермии («теплокровности»)[52] – с понятными эволюционными последствиями.

Поскольку единственно доступным для амфибий способом наполнения легких является «проглатывание» воздуха (гулярное дыхание), им необходимо сохранять «подчелюстной насос», поднимающий и опускающий дно ротовой полости. Его размещение требует специфической («лягушачьей») формы черепа – очень широкой и приплюснутой. При этом челюстная мускулатура оказывается размещенной крайне невыгодным образом: ее можно подсоединить лишь к самому челюстному суставу, с задней его стороны. Получающийся в результате рычаг будет крайне неэффективен – все равно как если бы мы затворяли дверь, упираясь не в ручку, а около петель. Для того чтобы развивать при помощи таких челюстей сколь-нибудь приличные усилия, приходится наращивать объем челюстной мускулатуры; в итоге эта мускулатура занимает практически все пространство черепа, не оставляя места для мозговой коробки. Следовательно, амфибии – существа принципиально «безмозглые», и это закрывает им путь к сложным формам поведения.

Понятно, что бороться (в эволюционном смысле) со всем этим комплексом неприятностей надо путем радикальной перестройки дыхательной системы. Анализируя переход от амфибий к рептилиям, Н. Н. Иорданский (1977) выдвинул свой принцип ключевого ароморфоза: изменение в одной системе органов ведет к целому каскаду последовательных прогрессивных перестроек всего организма.

................................

Однако еще в середине прошлого века Т. Гексли, друг и сподвижник Ч. Дарвина, провел анатомическое сравнение четырех классов тетрапод, чтобы установить, кто чьим предком является. Глубокое сходство птиц и рептилий уже в те времена не вызывало особых сомнений; когда говорят, что «птицы – всего лишь продвинутая и сильно специализированная группа рептилий», это, в общем и целом, соответствует истине. Гексли обратил внимание и на менее очевидное, но весьма существенное сходство млекопитающих (маммалий) с амфибиями. Это сходство он видел в строении кожи (мягкой и богатой железами) и почек, выделяющих мочевину (у рептилий с птицами почки выделяют мочевую кислоту), а также в наличии двух затылочных мыщелков, которыми череп сочленяется с позвоночником (у рептилий с птицами – один). Но самым серьезным оказались для Гексли различия в строении кровеносной системы: у амфибий имеются две дуги аорты – правая и левая, у рептилий и птиц сохраняется только правая дуга, а у млекопитающих – только левая. Значит, «вывести» маммальную кровеносную систему из рептилийной (где левая дуга уже редуцирована) принципиально невозможно. На этом основании он заключил, что предками млекопитающих не могут быть рептилии (по крайней мере, нынеживущие) и маммалии должны вести свое происхождение прямо от амфибий.

Так вот, по наиболее современным представлениям (они, как часто бывает в науке, могут считаться развитием на новом уровне взглядов Гексли), в нескольких (минимум в двух) эволюционных линиях амфибий независимо выработался синдром[55] рептилийных признаков и был достигнут рептилийный уровень организации. Выходит, «рептилии» – это категория не вертикальной, а горизонтальной классификации; это не таксон, члены которого связанны единством происхождения, а града – уровень организации, достигаемый тетраподами при утере ими облигатной связи с водой (рис. 39). Существование двух независимых эволюционных ветвей амниот – тероморфной (от греческого th?rion – зверь) и завроморфной (от греческого sauros – ящер), разошедшихся еще на уровне амфибий и венчаемых: первая – млекопитающими, а вторая – птицами и динозаврами, сейчас практически общепризнано[56] . Собственно говоря, все 300 млн лет существования наземных тетрапод – это история состязания теро-морфов с завроморфами, где эволюционный успех сопутствовал то одним, то другим.

..................................

Однако сейчас полагают, что продвинутые терапсиды гораздо более походили на млекопитающих: доказано, что они, в отличие от прочих рептилий, имели развитое обоняние, слюнные железы и жесткие «усы»-вибри?ссы – осязательные волоски на морде (это можно установить исходя из того, как проходили поверхностные кровеносные сосуды черепа), а также «маммальное» строение поясов конечностей (об этом чуть ниже). Это были довольно «башковитые» создания – их коэффициент цефализации (отношение веса мозга к весу тела) заметно выше, чем у современных им завроморфов. Предполагают, что по уровню метаболизма эти животные не уступали наиболее примитивным млекопитающим – однопроходным (утконос и ехидна). Судя по всему, высшие терапсиды откладывали яйца, а детенышей выкармливали выделениями специальных желез – в точности, как однопроходные. Они были, скорее всего, покрыты шерстью (шерсть – это не что иное, как «расползшиеся» на всю поверхность тела и ставшие достаточно густыми осязательные вибрисы), а значит, являлись теплокровными: иначе зачем нужен теплоизолирующий покров?

Показать содержимое

....................................

Триасовый упадок тероморфов, совсем уж было подошедших к тому, чтобы превратиться в маммалий, и внезапный расцвет «настоящих ящеров» – одна из самых интригующих загадок палеонтологии. В.А. Красилов удачно назвал эту ситуацию «мезозойским зигзагом». Упрощенные объяснения типа «иссушения климата» смотрятся тут абсолютно неубедительными – хотя бы потому, что пермь была временем даже более аридным, чем триас...

[Роберт]

Вырисовывается примерно такая картинка:

Ранний кайнозой, изолированный тропический остров, на который случайно не попали предки птиц. В дождевых лесах процветают древесные лягушки, некоторые из них осваивают планирующий полёт от дерева к дереву на плоскостях растопыренных перепончатых лапок. Они учатся ловить насекомых прямо в полёте, а затем и активно преследовать, изменяя направление полёта поворотом лап. Постепенно некоторые виды осваивают активный полёт на небольшие расстояния, это позволяет им охотиться на тех насекомых, что не садятся на деревья. Задние лапы у них изначально сильнее передних, они и становятся крыльями (в отличие от птиц и рукокрылых), в то время как передние служат для зацепления и ползания по деревьям. Размер тела уменьшается - это позволяет увелечить отношение поверхности тела к массе и улучшить снабжение тела кислородом через кожное дыхание. Поэтому занять все птичьи ниши не получается. Летающие лягушки - мелкие, размером с бабочку, охотники на мошкару. Появление на острове настоящих птиц для них смертельно опасно и угрожает полным вымиранием.

[Mexanik]

  Цитата

а затем и активно преследовать, изменяя направление полёта поворотом лап.

А насколько вообще хорошо умеют парить современные прототипы?

  Цитата

Задние лапы у них изначально сильнее передних, они и становятся крыльями (в отличие от птиц и рукокрылых), в то время как передние служат для зацепления и ползания по деревьям.

А вот это едва ли. Таким зверяткам мощный прыжок будет более чем полезен. Кроме того, форма самого тела может быть очень сплюснутой или даже меняющейся.

[Звёзды Светят]

А во -

http://nplit.ru/book...067/st128.shtml

  Цитата

Научный поиск бесконечен. Путешествуя в прошлое планеты, ученые с каждой новой находкой проверяют, уточняют, пополняют свои знания. Не один год выезжали ученые Института палеонтологии АН СССР в отроги Туркестанского хребта. Они изучали там окаменевшие осадки древней реки - слоистые глины и песчаники, возраст которых около 190 миллионов лет. Было найдено много останков живого мира той эпохи - насекомых, растений, рыб. Но самыми интересными оказались находки пресмыкающихся, ранее неизвестных науке.

"Ногокрыл удивительный", "Длинночешуйник необыкновенный" - уже в самих названиях ископаемых палеонтологи подчеркнули необычность находок. А необычность их в том, что в руках ученых оказались ископаемые животные по своему строению родственные одновременно летающим ящерам-птерозаврам и птицам. Вот, скажем, ногокрыл удивительный. В отличии от птерозавра опора его крыльев - задние ноги. Они необычно длинные и соединены с туловищем и основанием хвоста перепонкой. Такой вид летательного аппарата у рептилий раньше был неизвестен. Кроме того, кости конечностей ногокрыла, что удивительно оказались полыми, как у птиц.

Если поискать некую аналогию этому древнему животному в современном мире, то можно, пожалуй, назвать хорошо известную белку-летягу.

А длинночешуйник необыкновенный? Его чешуйки очень напоминают зачаточные крылья. Вдоль спины чешуйки еще интереснее: они очень длинные и на конце расширяются, образуя своеобразные мешочки; скорее всего, это - природные паращютики, помогавшие животному (величиной с мышь) совершать прыжки с дерева на дерево или плавно опускаться вниз. Летописцы каменного века засвидетельствовали и другую необычную особенность этой маленькой рептилии - сросшиеся ключицы. И эта анатомическая особенность роднит длинночешуйника необыкновенного с птицами. В окаменевших осадках древнего озера юрского периода (140 миллионов лет назад) московские палеонтологи обнаружили еще одну разновидность рептилий - они назвали ее, как принято, по-латыни - "Сордуз пилозус", что значит "нечисть волосатая". В этом несколько замистифицированном названии главное во втором слове: найдены представители одной из групп летающих ящеров, рамфоринхи, покрытые густой шерстью. Волосы настолько хорошо сохранились, что ученые смогли измерить их длину. Она оказалась равной 4-7 миллиметрам. Эта находка подтверждает предположение, что ископаемые летающие ящеры - птерозавры - были теплокровными животными.

Изменено 2 Apr 2014 пользователем Звёзды Светят

[Mexanik]

Тащемта сордес, но не суть %) Первый - емнип, шаровиптерикс, а второй... Лонгисквама? Не помню никаких мешочков, но в остальном сходится.

И это таки ж рептилоиды.

[швамбран]

  В 3/27/2014, 2:19:05, Сеня сказал:

не вытянут по скорости обмена веществ

У рыб в этом плане всё ещё хуже, однако среди них есть представители с высочайшей скоростью обмена веществ - тунцы, марлины, меч-рыбы и т. д, развивающие скорость до 100 км/ч. Так что теоретически организм земноводного может поддерживать обмен веществ, необходимый для активного полёта

[Сеня]

[Mexanik]

  Цитата

развивающие скорость до 100 км/ч.

Нифига, они могут гораздо быстрее. Но движение в воде - всё-таки далеко не то же самое, что полёт.

[Игорь]

Вообще то земноводные (жабы например) точно так же как и млекопитающие возвращают в организм воду и соли и выделяют концентрат вредных веществ, поэтому некоторые из них в пустынях живут даже. Разница чисто количественная. И вообще мейнстрим уже довольно давно что никаких млекопитающих и земноводных не существует кроме как в качестве уровня организации.

[Mexanik]

  Цитата

И вообще мейнстрим уже довольно давно что никаких млекопитающих и земноводных не существует кроме как в качестве уровня организации.

Эээ щито?

[letbur]

Хотел спросить у коллег (новую тему тут все равно не дадут создать) а как вы относитесь к трофическим яйцам? ИМХО, трофические яйца могут быть альтернативой молоку.

Казалось бы, вскармливание детенышей молоком дает большие преимущества, так как детеныш получает дополнительное питание.

Но ведь есть другой, более простой и очевидный путь решения проблемы - кормить детенышей своими же не оплодотворенными яйцами (трофическими яйцами).Чтобы изобрести молочную железу, надо радикально видоизменить потовую железу, что не так просто. А у многих животных потовых желез вообще нет. А чтобы нести трофические яйца ничего изобретать не надо - все и так есть. Достаточно просто научится нести яйца немного чаще.

  Цитата

Трофические яйца (англ.) — это яйца, откладываемые для пропитания своего потомства. Они, обычно, не оплодотворены, но внешне почти не отличаются от обыкновенных. Такие яйца откладывают матки термитов и некоторых муравьёв, пока их колония не станет добывать достаточно пищи. Рабочие некоторых видов муравьёв откладывают трофические яйца для питания личинок. Из кладок брюхоногих моллюсков, в которых вместе с обычными отложены трофические яйца, выводятся сразу молодые улитки, а если трофических яиц нет, то выводятся велигеры — пелагические личинки^[13]. Самки многих древолазов откладывают неоплодотворённые икринки в бассейны на деревьях, где развиваются их головастики — другой пищи здесь мало. Неоплодотворённые яйца яичных и мясо-яичных пород кур иногда ошибочно называют трофическими, т. к. они используются в пищу не курами , а человеком и, иногда, его домашними животными.

http://rusvata.ru/heopizuh55heplo-zoes/%D0%AF%D0%B9%D1%86%D0%BE#.D0.A2.D1.80.D0.BE.D1.84.D0.B8.D1.87.D0.B5.D1.81.D0.BA.D0.B8.D0.B5_.D1.8F.D0.B9.D1.86.D0.B0

Изменено 21 Apr 2014 пользователем letbur

[Игорь]

  Цитата

Эээ щито?

Синапсиды (а если конкретнее то вообще цинодонты) частью которых являются млекопитающие))). При этом где кончаются синапсиды и где начинаются млекопитающие единого мнения нет.

[Mexanik]

  Цитата

новую тему тут все равно не дадут создать

Пошему вдруг? Если уж про ездовых котов прошло...

  Цитата

ри этом где кончаются синапсиды и где начинаются млекопитающие единого мнения нет.

Но синапсиды - не земноводные же.

[letbur]

Я уже пробовал - не выходит.

[Crusader]

  Цитата

А чтобы нести трофические яйца ничего изобретать не надо - все и так есть. Достаточно просто научится нести яйца немного чаще.

Яйцеживородящие акулы, не? Кто успел - развился, кто не успел/не оплодотворён - съедается акулятами прямо в утробе матери.

[letbur]

  Цитата

Яйцеживородящие акулы, не? Кто успел - развился, кто не успел/не оплодотворён - съедается акулятами прямо в утробе матери.

А что вы думаете о возможности делать то же самое сухопутным животным? Особенно, насколько возможны живородящие животные, которые используют яйца вместо молока? Своеобразный аналог млекопитающих?

[Labinnac]

  Цитата

млекопитающих?

Яйцепитающиеся - развилка уровня утконосов-ехидн имхо, то есть в триасе.

[Crusader]

  Цитата

А что вы думаете о возможности делать то же самое сухопутным животным? Особенно, насколько возможны живородящие животные, которые используют яйца вместо молока? Своеобразный аналог млекопитающих

Это тогда получается гибрид утконоса/ехидны и кенгуру, только с закрытой сумкой до времени выхода более-менее созревшего детёныша на свет. В принципе, за исключением крайней неэффективности такого метода перед просто живорождением/яйцекладкой - особых проблем с этим не могу пока увидеть.

Изменено 24 Apr 2014 пользователем Crusader

[letbur]

А в чем основные причины неэффективности? В принципе понятно, что просто молочная железа лучше, но и у предложенной мной системе есть преимущества.

1. У всех млекопитающих рот должен быть пригоде для того, чтобы сосать молоко. Это накладывает ограничения на анатомию рта. А тут таких ограничений нет. Можно клюв, например сделать.

2. Что мешает сделать длительную беременность, как у млекопитающих? Конечно, плацента - та еще нанотехнология, то изобрести её им будет не сложнее, чем млекопитающим.

ИМХО, самый главные недостаток - повышенный расход энергии на трофические яйца. Им же еще оболочку надо делать, а это дополнительных расход белка и кальция. С другой стороны, эти вещества очень пригодятся детенышу.

Изменено 24 Apr 2014 пользователем letbur

[Игорь]

  Цитата

Яйцепитающиеся - развилка уровня утконосов-ехидн имхо, то есть в триасе

В триасе однопроходных еще не было. Они в меле появились, ну может (очень вряд ли) в юрский период. Что довольно забавно с точки зрения "линнеевской" классификации - первозвери появились позже чем просто звери.