Вопросы макроэволюции

[Maki]

Я отдельно замечу, что перепонка меж пальцами штука сравнительно нежная и травмонеустойчивая, в плане того, что если травма будет, то естественным образом 100% восстановление практически невозможно, а насекомые, сволочи, твёрдые и как-раз травмоопасные, чтобы их чем-то настолько нежным хватать.

Совершенно по существу.
Тут "Pro" три момента:
1) Дёсны, язык, слизистая рта и пищевода у млекопитающих тоже не лужёные. Но питание насекомыми как-то переносят.
2) На начальном этапе эволюции и пальцы надо полагать были не слишком длинные, и перепонка была ещё грубая и мохнатая.
3) Ну и ведь млекопитающие таки имеют мозг. Муху или гусеницу можно прихлопнуть. А осу или колючую ящерицу лучше проигнорировать.
Но, да, есть и "Contra".
Риск повредить конечность о колючку, острую ветку, или просто получить укус всё равно был весьма велик.
Может быть именно по этому переходная форма так быстро перешла к крылу и не оставила известных нам палеонтологических следов? "Руколовчатые" - действительно не самая блестящая адаптация...

[loky1109]

1) Дёсны, язык, слизистая рта и пищевода у млекопитающих тоже не лужёные. Но питание насекомыми как-то переносят.

Они ж не сами по себе натянуты, а на что-то положены, в отличии от перепонок между пальцами. Нанесите рану на слизистую пищевода - заживёт без критичных изменений формы и нарушения функционала. Перепонка - нет. Плюс к тому слизистые имеют гораздо больший потенциал заживления, чем та же кожа.

2) На начальном этапе эволюции и пальцы надо полагать были не слишком длинные, и перепонка была ещё грубая и мохнатая.

На этом этапе перепонка не играет особой роли в ловле добычи.

3) Ну и ведь млекопитающие таки имеют мозг. Муху или гусеницу можно прихлопнуть. А осу или колючую ящерицу лучше проигнорировать.

Расскажите это моей кошке, как-то чуть не сожравшей шершня. Еле успел отобрать.

Может быть именно по этому переходная форма так быстро перешла к крылу и не оставила известных нам палеонтологических следов?

А может быть её вовсе не было.

[Maki]

А может быть её вовсе не было.

"Рукошлёпа" - очень возможно что и не было. А переходная форма, несомненно, была.

Расскажите это моей кошке, как-то чуть не сожравшей шершня. Еле успел отобрать.

Зря отобрали. Понаблюдали бы, как работает естественный отбор. У "рукошлёпов" он работал тоже.

На этом этапе перепонка не играет особой роли в ловле добычи.

Почему? Купите на базаре куриную лапу, утиную лапу, и попробуйте соорудить из них мухобойки. Да, не сезон. Но их сравнительную эффективность вы можете представить чисто умозрительно.

Они ж не сами по себе натянуты, а на что-то положены, в отличии от перепонок между пальцами. Нанесите рану на слизистую пищевода - заживёт без критичных изменений формы и нарушения функционала. Перепонка - нет. Плюс к тому слизистые имеют гораздо больший потенциал заживления, чем та же кожа.

Вы абсолютно правы. Хотя, надо заметить, лопнувшая барабанная перепонка таки имеет свойство затягиваться самостоятельно. Тут фокус должен быть в том, что на этапе преадаптации, хватательная конечность ещё не крыло с тонкими косточками и настоящей перепонкой, а нечто промежуточное - мохнатое, как у шерстокрыла, когтистое, и довольно прочное.

[loky1109]

Понаблюдали бы, как работает естественный отбор.

Для домашних животных - не особо актуален.

Хотя, надо заметить, лопнувшая барабанная перепонка таки имеет свойство затягиваться самостоятельно.

За сколько времени? И с какой степенью восстановления эффективности? Всяко не 100% без помощи медика.

Почему? Купите на базаре куриную лапу, утиную лапу, и попробуйте соорудить из них мухобойки.

Для хватания мух лучше будет густая жёсткая разнонаправленная шерсть на пальцах.

[Maki]

Для домашних животных - не особо актуален.

Не особо. Но "рукошлёп" - не домашнее животное.

За сколько времени? И с какой степенью восстановления эффективности? Всяко не 100% без помощи медика.

Несколько недель. С высокой степенью эффективности. Помощь медика нужна не "всяко", а при осложнениях или особо тяжёлых случаях.

Для хватания мух лучше будет густая жёсткая разнонаправленная шерсть на пальцах.

Как вариант. Кукоры с такой лапой даже плавают. И как мухобойка она, в принципе, сгодится. Только вот преимущество её для хватания крайне сомнительно.

[loky1109]

Не особо. Но "рукошлёп" - не домашнее животное.

А моя кошка - особо.

Несколько недель. С высокой степенью эффективности.

Поверю на слово.

Как вариант. Кукоры с такой лапой даже плавают. И как мухобойка она, в принципе, сгодится. Только вот польза её для хватания крайне сомнительна.

Напомню, что ежиные иголки это тоже шерсть.

[Maki]

А моя кошка - особо.

Даже если ваша кошка прирождённый номинант на премию Дарвина - ваша забота, очевидно, уберегает её от естественного отбора. По этому, ваша кошка - это неудачный пример.

Поверю на слово.

Это правильное решение.

Напомню, что ежиные иголки это тоже шерсть.

Разумеется. Когти, кстати - тоже придатки кожи. И при наличии когтей, оснащать "мухобойку" ещё и жёсткой щетиной, возможно, особого смысла не было. Не исключено, что атавизм в виде перепонки, который мы видим у лягушек, выдр и выхухолей - просто более простое и достаточно эффективное эволюционное решение для того, чтобы что-то "загребать".

[loky1109]

Не исключено, что атавизм в виде перепонки, который мы видим у лягушек, выдр и выхухолей - просто более простое и достаточно эффективное эволюционное решение для того, чтобы что-то "загребать".

Если насекомых столько, что их можно "загребать", то лапа, с перепонкой или без, тут очевидно лишний этап - длинный липкий язык загребёт всё что надо и, самое главное, куда надо.

Мне сейчас представилась в невыспавшемся мозгу эпичная картина дальней эволюции муравьедов: змееподобное безногое тело с длиннющим загребущим языком, способное пролезать прямо внутрь муравейников и термитников и выжирать их прямо изнутри. Вплоть до малоподвижного во взрослом состоянии, живущего в динамическом равновесии с насекомыми - съедающее ровно столько, чтобы прирост численности колонии это свободно компенсировал.

[Maki]

Если насекомых столько, что их можно "загребать", то лапа, с перепонкой или без, тут очевидно лишний этап - длинный липкий язык загребёт всё что надо и, самое главное, куда надо.

Об этом я уже говорил. Длинный и липкий для насекомоловли должен быть ещё и "стреляющим". Такой адаптации, у млекопитающих по каким-то причинам не получилось.
А прежде чем загрести, насекомых надобно ещё и обездвижить. И, кстати, добычу крупную и колючую можно цапнуть лапой и со сжатыми пальцами, а мелкое и мягкое прихлопнуть, растопырив перепонку пошире. 
Я тут на досуге сделал набросок такой лазающе-планирующей переходной твари.  По моему, вполне жизнеспособненько. Большой плюс -  изначальная ориентированность на активные движения передней конечностью, что есть предпосылка к машущему полёту.

[loky1109]

Об этом я уже говорил. Длинный и липкий для насекомоловли должен быть ещё и "стреляющим".

Если насекомых надо загребать - не должен.

А прежде чем загрести, насекомых надобно ещё и обездвижить.

Скажите это муравьеду и дятлу.

[Maki]

Скажите это муравьеду и дятлу.

Как только увижу их ползающими по веткам и что-то там вылавливающими - скажу непременно.

Если насекомых надо загребать - не должен.

Слово "загребать" я применил по отношению к среде - водной иди воздушной. О "загребании" перепончатой лапой именно насекомых я не говорил. А говорил именно о "мухобойке" - инструменте для ловли мелких насекомых. Кстати, летящее такой лапой тоже можно сбить или
 даже поймать. 

[Mercury127]

Я тут на досуге сделал набросок такой лазающе-планирующей переходной твари.  По моему, вполне жизнеспособненько.

мне кажется, хвост тут лишний...

[Maki]

мне кажется, хвост тут лишний...

У ранних летучек он был ещё длиннющий. Возможно, при активном лазании по веткам он как-то помогал. Может быть как балансир, или даже цеплялка.

[Maki]

Джентльмены, предлагаю обсудить эволюционные истоки волосяного покрова у млекопитающих.
Вопрос этот довольно запутанный. Но что если рассмотреть его в экологическом аспекте?

Земноводные, утратив рыбью чешую, сохранили кожные железы, выделяющие слизь, что при их образе жизни было безусловно полезно. Более того, одноклеточные рыбьи слизистые железы у них эволюционировали в многоклеточные, а также возникли белковые железы. Но на примере вполне сухопутных жаб мы видим, что их кожа для предотвращения высыхания утратила слизистые железы, и сделалась сухой и грубой.
Для хвостатых земноводных, очевидно был характерен тот же путь. И потеряв связь с водоёмами, они пошли по пути ороговения кожных покровов, которые преобразовались в упорядоченную чешую. А заодно полностью отказались от кожных желёз. Тут всё очень логично и последовательно.

Что касается шерсти млекопитающих - тут одни загадки. Появились данные, что уже 252 миллионов лет назад терапсиды уже имели волосяной покров. Более того, у них предполагается и наличие вибрисс. Так что мохнатость определённо сложилась уже в Пермском периоде. И при этом нет никаких палеонтологических признаков того, что она развилась из чешуи. Судя по нашим кожным железам, наши предки тоже имели железы и влажную кожу. А это заставляет подозревать, что их образ жизни был иным чем у рептилий и они ещё долго были связаны с водой. С другой стороны, в Пермских водоёмах тогда процветали и настоящие земноводные (у которых попыток заиметь волосы не отмечено). Так что образ жизни наших предков должен был отличаться и от жизни земноводных. И этот загадочный образ жизни, способствовал ещё и тому, что на коже начали образовываться какие-то небольшие выпячивания, которые постепенно развились в волосы.
Но.
Какую пользу нашим предкам приносили эти зачатки, которые функции настоящих волос выполнять не могли вовсе?

Варианты:
1) Развились из чувствительных бугорков амфибий, с целью реагировать на движение воды.
Но что это за ниша? Засадный водный хищник, который так компенсировал отсутствие боковой линии? Или наоборот активный, типа выдры, который такими сенсорами компенсировал примитивный вестибулярный аппарат?
Сенсорная гипотеза хорошо объясняет появление вибрисс. Но сенсорную функцию волосков на всём теле, и их адаптивное значение она объясняет плоховато.
2) Защитная окраска. Можно выращивать тонкие нити с высоким содержанием пигмента. При смене сезона, они могу просто отмереть, и животное приобретёт исходный цвет и рисунок.
Но зачем нужен такой изыск - непонятно. Это же не экологическая ниша зайца...
3) Придаток железы.
а) Мерокриновые
Но зачем нужны волоски, если избыток влаги, солей и мочевины итак хорошо смывается с кожи?
б) Апокриновые
Волоски удерживали пахучий секрет, что помогало в делах территориальных и амурных? Не слишком вяжется с полуводным образом жизни...
в) Голокриновые
Вместо слизистых желёз, предки млекопитающих придумали сальные. И даже маленькие волоски каким-то образом помогали защищать кожу от высыхания. Но непонятно, как выросты в устье сальных желёз могли помогать увлажнению всей кожи... 

Что-то ещё?

[Mercury127]

Охлаждение испарением пота, и/или наоборот, теплоизоляция. Как от холода, так и от жары...

[Maki]

Охлаждение испарением пота, и/или наоборот, теплоизоляция. Как от холода, так и от жары...

Для теплоизоляции, как мне кажется, требуется уже сформированный волосяной покров. Для охлаждения - лучше подойдёт бугорчатая или складчатая кожа (по принципу радиатора). Тем более, кератиновые структуры обладают очень низкой теплопроводностью (вот почему мех хорошо греет).

Вот, кстати, нашёл вчера великолепный сайт о млекопитающих, где есть и подробный обзор по волосяному покрову.
Там изложена довольно обоснованная версия, что первичны были именно вибриссы. Что указывает на то, что млекопитающим и зверозубым они достались от существа, которое при питании полагалось даже не на обняние, а на чувствительную морду со множеством механорецепторов. То есть или что-то там собирало на илистом дне, или копалось тёмными ночами в лесной подстилке, или научилось рыть себе норы и должно было ориентироваться в полной темноте. Затем, имея вибриссы, можно было приобрести новую мутацию, и обзавестись тилотрихиями - чувствительными волосками по всему телу.
А вот собственно волосы...
Интересно, что с волосяной луковицей теснее всего связаны сальные железы. А апокриновые железы животных, открываются не только в устье фолликула, но и бывают свободными.
Получается, основная связь с сальными железами...

[loky1109]

Тем более, кератиновые структуры обладают очень низкой теплопроводностью (вот почему мех хорошо греет).

Однако если слона побрить, он начинает перегреваться значительно сильнее, на сей счёт есть исследование.

Получается, основная связь с сальными железами...

Смазка для облегчения перемещения в норах?

[Mercury127]

Не, для этого сала надо слишком много, а нора должна быть из достаточно прочного материала, чтоб скользить, а не осыпаться.

[Maki]

Смазка для облегчения перемещения в норах?

Вот помедитировал я на волосяной фолликул... И пришла в голову одна мысль. А сейчас подвернулась и прекрасная к ней иллюстрация. Выкладываю:
Как известно, секрет сальных желёз с удовольствием кушают микробы. И примитивные железы, которые открывались прямо на поверхность кожи, будучи не защищены бактерицидной земноводной слизью, могли быть источником инфекции. Но решение "загнать поглубже под кожу", которое "прокатило" с потовыми железами, с сальными не сработало. Густой секрет в длинном выводном протоке просто создавал пробку, и железы сразу превращались в прыщи.
А вот вырастить в протоке сальной железы волос, оказалось изящным решением. Волос, за счёт роста, постоянно транспортирует секрет сальных желёз на поверхность кожи. Да при этом ещё сам прекрасно им смазывается.
Так что эволюционная связь волос с сальными железами вполне вероятна. Тем более, в эмбриогенезе, сальные железы формируются сразу после закладки фолликула.
Кстати, активизация сальных желёз у подростков, приводит к появлению прыщей именно на лице, то есть там, где отсутствует рост волос. А на остальных участках тела, такая проблема не наблюдается. Что, возможно, подтверждает "транспортную" гипотезу появления волос. Они действительно способствуют нормальной работе сальной железы.

днако если слона побрить, он начинает перегреваться значительно сильнее, на сей счёт есть исследование.

Спасибо за подсказку. Погуглил.
Вот источник на русском. Вот английский оригинал.
Правда краткий обзор с гуглопереводом показал, что слона таки не брили, а просто провели математическое моделирование. Ну и не совсем понял, откуда взята цифра теплопроводности волоса слона. Но в принципе, если кератин плотный, то и теплопроводность высока.
ОК, гипотеза "радиатора" принимается. Но тогда следует ряд парадоксальных выводов.
Раз предкам млекопитающих приходилось охлаждаться - значит они были в какой-то степени... теплокровными. И формировались вовсе не в высоких широтах, как принято считать, а вместе с рептилиями, в жарком климате. Более того, проблема охлаждения особенно остро встаёт именно перед массивными животными. Так что "железистые волосы" для охлаждения могли приобрести уже крупные терапсиды. В связи с чем, мы обязаны окончательно снять с них позорное клеймо "звероящеров", и впредь уважительно именовать "протозверьми".

[Rattus]

А вот вырастить в протоке сальной железы волос, оказалось изящным решением.

Мнээ... Разнообразные придатки кожи кагбе существуют у многих амниот, а вот организованные множественные кожные железы - только у млекопитающих.
Прочитайте вот это - и желание ставить телегу впререди лошади у Вас снова пропадёт.