Есть ли смысл в ядерных эритроцитах в крови рептилий, птиц и рыб?

Позвоночным трудно приобретать/эволюционировать энуклеированные клетки, поэтому они очень редки до адаптации млекопитающих. Саламандры развили энуклеированные клетки. Исследования показывают, что это может быть связано с большим геномом саламандр и большим клеточным ядром по сравнению с небольшим размером тела саламандр.

Млекопитающие, возможно, приобрели этот признак, потому что они произошли от мелких животных с миниатюрными капиллярами и клетками крови и большими геномами, и впоследствии это преимущество сохранилось. Большие геномы препятствуют току и изгибу ядерных клеток крови.

Наименьшие геномы птиц обнаружены в самых миниатюрных кладах птиц размером 1 Гб. Млекопитающие сходного размера могут иметь 2-3 Гб хромосом .

У ящериц меньше энергии, чем у млекопитающих.

Рыбы наиболее активны в сильно насыщенной кислородом воде, т.е. лососи, что позволяет им быть очень энергичными, вода является более эффективной средой для дыхания, чем воздух, отсюда и небольшой размер жабр. рыбы и люди содержат 6-7 процентов крови по объему.

У птиц меньший гемоглобин, включая ядро, другой размер и структура капилляров с преимуществами и недостатками, а также более легкие полые кости с меньшим количеством костного мозга. Птицы не принимали новые формы, как млекопитающие.

Энуклеированные клетки довольно редко встречаются в растительном и животном мире, поэтому они, возможно, имеют скрытые расходы. Может быть, это не просто фактор потери ядра, и на самом деле это цена адаптации иммунитета системы первичной циркуляции против парамеций и патогенов без ядра. различные вирусы могут использовать энуклеированные клетки.

Возможно, именно поэтому птицы не эволюционировали обратно в динозавров. какой-то фактор сделал их геном сравнительно небольшим. Возможно, отсутствие энуклеированных клеток крови вынудило их в качестве альтернативы сбросить гены. Возможно, именно поэтому они потеряли гены динозавров, в которых содержался код четвероногих, рук, челюстей, рогов, зубов и всего того, чего нет у птиц.

энуклеация — это всего лишь одно из множества решений одной и той же проблемы, и каждое из них имеет свои собственные затраты.

При сравнении кровь птиц содержит такое же количество гемоглобина, как и кровь млекопитающих. птицы максимизируют содержание кислорода в моих эволюционирующих молекулах гемоглобина меньшего размера, млекопитающие эволюционировали в клетки, несущие гемоглобин меньшего размера.

Каждое решение имеет свою стоимость , эритроциты птиц по-прежнему имеют митохондрии, что снижает окислительный стресс в клетках, при этом каждая клетка становится больше, и, следовательно, капилляры должны быть больше. Но как ни странно, хотя клетки крови птиц стареют медленнее (медленнее накапливается окислительный стресс), у птиц более высокий оборот клеток крови. Поскольку энуклеация ограничивает скорость образования клеток крови млекопитающих, они не могут заменить клетки крови быстрее, даже если они быстрее изнашиваются.

Как только группа начинает развиваться по одной из этих стратегий и начинает разрабатывать средства для противодействия или, по крайней мере, смягчения затрат, переход на другой метод не дает никакой выгоды и довольно дорого обходится, так же как и дыхательная система обеих групп, в которой они эволюционно застревают.

Только у млекопитающих и птиц потребность в кислороде достаточно высока, чтобы затраты оправдались. Им необходимо максимизировать пропускную способность крови по кислороду и принять выгоду, перевешивающую затраты. Другие группы не развивают эти специализации, потому что для них затраты не стоят выгоды, поскольку кислородная емкость крови более чем достаточна. По той же причине у них не развиваются развитые дыхательные системы млекопитающих и птиц.

https://journals.physiology.org/doi/abs/10.1152/ajpregu.00276.2020

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/2012765/#:~:text=Млекопитающие%20had%20more%2C%20smaller%20эритроциты,экзотермические%20groups%20such%20as%20рептилии .

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3686644/

https://www.hindawi.com/journals/sci/2011/139851/