<img src="https://astronomy.ru/forum/Themes/default/images/theme/logo.png" alt="Астрофорум – астрономический портал" />

Цитата: Rattus от 03 Июн 2019 [13:27:07]
Цитата: Maki от 31 Мая 2019 [10:57:36]
А для жуков система дыхания даёт ограничение 15 см - доказано самими энтомологами. https://www.svoboda.org/a/267217.html
Для земного парциального давления кислорода, о чём гласит само название статьи. Есть какие-то законы, запрещающие землеподобным планетам иметь парциальное давление кислорода в атмосфере как в конце палеозоя и выше на протяжении сотен миллионов лет?
Но почему на Земле так не получилось?
Может быть дело в животных, которые сказали растениям и планктону за кислород "спасибо", и принялись фитомассу жрать?
Тогда такая саморегуляция должна наступать и в иных биосферах.

Дело не в животных, а вдоступной к окислению неорганике. Двухвалентное железо например.2 FeO+2O2—>2Fe2O3
Сульфиды, сера, сульфиты.
2S^2-3O2—>2SO3^2-
2Na2SO3+O2—>2Na2SO4
И т.д.
И уменьшению интенсивности дегазации углекислого газ из недр планеты. Фотосинтетики в загоне, особливо цианобактерии, они могут обходиться без нитратов и аммиака(сами фиксируют азот), и производят сейчас от 20% до 40% кислорода.

Инопланетянин · « **Ответ #709 :** 04 Июн 2019 [05:22:18] »

Может быть дело в животных, которые сказали растениям и планктону за кислород "спасибо", и принялись фитомассу жрать?

А может дело в захоронении этой фитомассы в качестве нефти и угля? Тогда человечество просто возвращает её в оборот и можно надеяться на дальнейший всплеск активности растений.

Nucleosome · « **Ответ #710 :** 04 Июн 2019 [06:44:34] »

А вот тут - про размер есть:

это конечно лучше, но вот общий список работ упомянутого профессора:
https://b.glgoo.top/citations?user=q-RXThkAAAAJ&hl=zh-CN&oi=sra
(надеюсь откроется) а вот и та самая работа:
https://www.pnas.org/content/104/32/13198/
во-первых, речь только о ногах, во-вторых - речь о довольно мелких насекомых (вес до 1,7 грамма), у более крупных могут включаться более эффективные механизмы накачки воздуха, ну и у дргуих насекомых ноги длиннее и намного
есть у того же профессора и много других работ про дыхание, например:
https://royalsocietypublishing.org/doi/full/10.1098/rspb.2010.0001
это конечно обзор, но пишет он там и про именно другие варинаты ниш как объяснение, а вовсе не кислородом единым. к тому же - сам по себе размер не имеет значения значит конечно, но не много, поскольку важно в итоге соотношение поверхности к объёму, и тут дровосек-титан кого часто упоминают как крупнейшего - пример неудачный - ни по длинне вообще, ни по массе он не самый крупный. но самые длинные палочники вот, скажем, Phryganistria chinensis:
https://wordlesstech.com/wp-content/uploads/2016/05/Worlds-Longest-Insect-1.jpg
ну и по словам longest stick insects картинок очень много такого рода... длинна именно тела 34 см... но то просто длинна, а не вес или толщина, что важно. кстати вот тут пишут, что мегневра могла весить 450 грамм - как ворона:
https://www.wisegeek.com/what-is-the-largest-insect-that-ever-lived.htm
но то конечно только оценки

Цитата: Инопланетянин от 04 Июн 2019 [05:22:18]

Всем этим трубкам надо обеспечить принудительную вентиляцию, механическую прочность, регуляцию просвета, защиту от травм, пережатия, закупорки, высыхания, инфекции, и выводить из них слизь. Это не просто дополнительный вес и увеличение размеров тела - а ещё и энергозатраты и дополнительные риски.

всё это в той же мере относится и к сосудам

огда человечество просто возвращает её в оборот и можно надеяться на дальнейший всплеск активности растений.

очень возможно, но это тоже другая тема

Rattus · « **Ответ #711 :** 04 Июн 2019 [07:31:42] »

Цитата: Инопланетянин от 04 Июн 2019 [05:22:18]

А может дело в захоронении этой фитомассы в качестве нефти и угля?

На что "намекает" и само название периода с максимумом содержания кислорода в атмосфере - КАМЕННОУГОЛЬНЫЙ.

Maki · « **Ответ #712 :** 04 Июн 2019 [12:43:19] »

Цитата: Инопланетянин от 04 Июн 2019 [05:22:18]

Цитата: Maki от 03 Июн 2019 [16:31:23]
Может быть дело в животных, которые сказали растениям и планктону за кислород "спасибо", и принялись фитомассу жрать?
А может дело в захоронении этой фитомассы в качестве нефти и угля? Тогда человечество просто возвращает её в оборот и можно надеяться на дальнейший всплеск активности растений.

И это, наверняка, тоже. Захоронение углерода => снижение уровня СО2 => сокращение фитомассы
Возврат углекислоты уже сейчас увеличивает активность растений, и это вроде как научный факт. Но увеличит ли это уровень О2 - неясно. Есть ещё геохимия.

Цитата: crazy_terraformer от 04 Июн 2019 [00:37:29]

Дело не в животных, а вдоступной к окислению неорганике. Двухвалентное железо например.2 FeO+2O2—>2Fe2O3
Сульфиды, сера, сульфиты.
2S2-3O2—>2SO32-
2Na2SO3+O2—>2Na2SO4
И т.д.
И уменьшению интенсивности дегазации углекислого газ из недр планеты. Фотосинтетики в загоне, особливо цианобактерии, они могут обходиться без нитратов и аммиака(сами фиксируют азот), и производят сейчас от 20% до 40% кислорода.

Совершенно списывать со счетов листоедов и планктоноедов я бы не стал. Но насчёт приоритета неорганики - согласен. Особенно, касаемо темпов дегазации.
Можем ли мы сделать вывод, что ежели на землеподобной планете работает тектоника плит, углеродный цикл, и есть биосфера - "кислородный максимум", как у нас в карбоне, будет обязательно временным явлением?

Инопланетянин · « **Ответ #713 :** 04 Июн 2019 [14:06:16] »

Цитата: Rattus от 04 Июн 2019 [07:31:42]

Цитата: Инопланетянин от 04 Июн 2019 [05:22:18]
А может дело в захоронении этой фитомассы в качестве нефти и угля?
На что "намекает" и само название периода с максимумом содержания кислорода в атмосфере - КАМЕННОУГОЛЬНЫЙ.

Я к тому, что можно сколько угодно жрать растения - меньше их от этого не станет. А вот если их лишить чего-нибудь, углекислоты, например, то вот тогда биомасса и начнёт сокращаться.

crazy_terraformer · « **Ответ #714 :** 04 Июн 2019 [14:27:27] »

Цитата: Maki от 04 Июн 2019 [12:43:19]

Совершенно списывать со счетов листоедов и планктоноедов я бы не стал. Но насчёт приоритета неорганики - согласен. Особенно, касаемо темпов дегазации.
Можем ли мы сделать вывод, что ежели на землеподобной планете работает тектоника плит, углеродный цикл, и есть биосфера - "кислородный максимум", как у нас в карбоне, будет обязательно временным явлением?

Если будет постоянный источник приливной энергии достаточный для прогрева недр, то сие понятие "временное явление" будет совпадать с временем появления и исчезновения высших форм жизни из-за эволюции местного солнца. Так как окраины тектонических плит содержат карбонаты, которые затягиваются в недра при погружении плиты под другую, а в недразх карбонаты сплавляются с силикатными породамиа, выделяя углекислый газ и повышая щёлочность последних.
Всё же есть факт захоронения углерода в карбонаты, в том числе биологического происхождения. Известняк, мел, мергель, мрамор, доломит.
Кроме дегазации углекислого газа из недр непосредственно, другой источник реакции серной и сенистой кислот с карбонатными отложениями, приводящие к выбросу углекислоты в атмосферу. Источник серной и сернистой кислоты — вулканические выбросы и трапповые явления.

Maki · « **Ответ #715 :** 04 Июн 2019 [15:10:55] »

Отличный обзор, и статьи совершенно по теме.

Цитата: Nucleosome от 04 Июн 2019 [06:44:34]

во-первых, речь только о ногах, во-вторых - речь о довольно мелких насекомых (вес до 1,7 грамма), у более крупных могут включаться более эффективные механизмы накачки воздуха

1. Конечности - это именно то "узкое место", которое и должно более всего страдать от гипоксии. Ведь чем крупнее животное - тем больше относительна мышечная масса конечностей. Я же не просто так писал, что трахейная продувка мышц является главной проблемой!
"Региональный анализ областей поперечного сечения показал, что трахея ноги занимала большую долю пространства в отверстии ноги у более крупных видов жуков. Коэффициент масштабирования трахеи, проникающей через отверстие в ноге, составлял 1,02, что значительно выше, чем 0,67, предсказанный изометрией, тогда как само отверстие имело коэффициент масштабирования 0,77. Трахеальная трубка ноги у самых маленьких видов занимала только 2% отверстия в ноге, тогда как 18% была занята у самых крупных видов. Положительная аллометрия не была очевидна в головном отверстии; вместо этого площади поперечного сечения трахеи головы и отверстия головы масштабируются изометрически".
2. То, что тенденция чётко прослеживается даже на мелких жуках - делает выводы авторов ещё более убедительными.
Обратите внимание, что ограничения по объёму трахей дают авторам ограничения 32 см (при объёме трахейного аппарата 40% от объёма тела).
"При параллельном анализе ноги мы консервативно оценили, что жукам требуется не менее 10% площади коксального отверстия для нервов, сухожилий и гемолимфы. При этом предположении наши данные предполагают, что ни один живой жук не должен быть> 16 см".
3. У более крупных - конечно могут (кровообращение, сокращение брюшка и работа дыхалец).
Насекомое может вести просто малоподвижный образ жизни (фотография палочника отличная!) - и тогда размерные ограничения, подсчитанные для жуков, могут быть преодолены. Сами авторы корректно отмечают:
"Наши данные требуют будущих исследований масштабирования морфологии трахеи у самых крупных существующих видов насекомых, а также у таксонов, более тесно связанных с теми, кто испытал палеозойский гигантизм".

Цитата: Nucleosome от 04 Июн 2019 [06:44:34]

Цитата: Maki от 03 Июн 2019 [16:31:23]
Всем этим трубкам надо обеспечить принудительную вентиляцию, механическую прочность, регуляцию просвета, защиту от травм, пережатия, закупорки, высыхания, инфекции, и выводить из них слизь. Это не просто дополнительный вес и увеличение размеров тела - а ещё и энергозатраты и дополнительные риски.
всё это в той же мере относится и к сосудам

Разумеется нет. В "той же мере" всё это относится только к лёгким. И нам "приходится мучаться" с достаточно небольшим органом массой 600 граммов и объёмом 3 литра. Кровеносная система, которая пронизывает все ткани, стерильна, не нуждается в очистке от пыли, не контактирует с алллергенами, а тонус её поддерживается за счёт "накачки" сердцем. И, главное - она у нас всё равно "уже есть".
И эффективность такого решения показывает возможность масштабирования от землеройки до слона.
А вот система трахей для масштабирования не годится. Ибо:
"...поразительно контрастируя с паттерном, наблюдаемым у позвоночных, более крупные насекомые отдают большую часть своего тела дыхательной системе, поскольку объем трахеи масштабируется с массой."
и
"...увеличение пропорциональных инвестиций в систему трахеи может привести к пространственным конфликтам в организме, потому что большая дыхательная система оставляет меньше места для других тканей".

Так что тему "трахей и мешочков" у разумного вида, полагаю, можно торжественно похоронить.
В атмосфере, более насыщенной кислородом, лёгочное дыхание и транспортировка с кровью будут всё равно более эффективны с анатомо-физиологической точки зрения. Так что и там трахейнодышащие, при всём их многообразии и количестве, будут для лёгочнодышащих едой.

Nucleosome · « **Ответ #716 :** 04 Июн 2019 [15:59:50] »

Кровеносная система, которая пронизывает все ткани, стерильна, не нуждается в очистке от пыли, не контактирует с алллергенами

количество поступающей пыли в организм пропорционально количеству поступающего воздуха и с чем он соприокасается зависит от того насколько фильтруется, и тут как раз против играет соединение дыхательной и пищеварительной систем, поскольку последняя не подразумевает тонкой фильтрации, но это конечно уже детали, сама по себе площадь воздухоносных путей конечно может иметь значение, но учитывая, что за ними всё равно кровь - не критично

Цитата

При этом предположении наши данные предполагают, что ни один живой жук не должен быть

ну конечно нынеживущий корректнее тут, как перевод living, ну остнорожность фразы конечно типична для научной статьи (я и сам так пишу), но всё-таки в переводе на обычный это значит, что у них просто нет данных чтобы сказать что-то определённое о совсем крупных насекомых, да и линейные экстраполяции вещь вообще опасная, а значит и вывод:

Так что тему "трахей и мешочков" у разумного вида, полагаю, можно торжественно похоронить.

совершенно не верен, ну и ктому же говорить что такое существо должно весить сопоставимо с нами - тоже ниоткуда не следует - я ж не просто так упомянул именно ворону.

Так что и там трахейнодышащие, при всём их многообразии и количестве, будут для лёгочнодышащих едой.

или наоборот когда кусают комары, или оводы...

Проходящий Кот · « **Ответ #717 :** 04 Июн 2019 [16:37:02] »

Мелкие комары и оводы, а не крупные типа орла......

crazy_terraformer · « **Ответ #718 :** 04 Июн 2019 [18:10:09] »

В атмосфере, более насыщенной кислородом, лёгочное дыхание и транспортировка с кровью будут всё равно более эффективны с анатомо-физиологической точки зрения. Так что и там трахейнодышащие, при всём их многообразии и количестве, будут для лёгочнодышащих едой.

Ви таки паукам-птицеедам это скажите(колибри лопают) А так да — будут, питательными белковыми батончиками.

Maki · « **Ответ #719 :** 04 Июн 2019 [18:33:10] »

сама по себе площадь воздухоносных путей конечно может иметь значение, но учитывая, что за ними всё равно кровь - не критично

Площадь + масса + объём + "мёртвый объём" = увы, нефункциональность.
По одной из ваших ссылок в статье высказано мнение, что сумей насекомые решить проблему "мёртвого объёма" и сделать проточную систему - они могли бы достигнуть размеров омара. Но не более.

но всё-таки в переводе на обычный это значит, что у них просто нет данных чтобы сказать что-то определённое о совсем крупных насекомых, да и линейные экстраполяции вещь вообще опасная

Полагаю, о "совсем крупных" ныне живущих (да, это верный перевод!) насекомых исследователи имеют некоторое представление. И линейная экстраполяция, в случае жуков, выглядит вполне убедительно.
На стрекозах или многоножках могут получиться иные цифры. Но тенденция никуда не денется. Активно вентилировать специализированный воздухообменник анатомически гораздо выгодней, чем заполнять своё туловище и конечности воздуховодами. А значит и вывод мой вполне верен.

ну и ктому же говорить что такое существо должно весить сопоставимо с нами - тоже ниоткуда не следует - я ж не просто так упомянул именно ворону.

Беда в том, что мозгов у неё, для разумного вида, категорически мало.
Даже если мы уплотним человечий мозг до птичьих показателей - его питание, вентиляция и перемещение потребуют довольно массивного тела.