Квазисущества растения

Извините, но это крайне маловероятно.

Для постоянного потока энергии, такого как солнечный свет, более эффективно покрывать как можно большую часть поверхности, которая получает солнечный свет. Ключом к этому является способность широко разбрасывать семена и выдерживать периоды неблагоприятных условий. Растение, которое двигалось, чтобы поймать солнечный свет, оказалось бы заблокированным деревьями, которые росли в том месте, куда оно стремилось годами. Вы можете создать растение, которое лазает по деревьям, чтобы поймать свет, но я не думаю, что есть что-то, что могло бы быть энергоэффективным и превзойти растения, которые просто ждут света.

То же самое с питательными веществами: отращивание корней или ожидание ловушки насекомых более эффективно, чем поиск питательных веществ в движении.

Основная проблема здесь заключается в том, что, поскольку фотосинтез не требует от растения движения, способность двигаться была бы неэффективной. Можно представить обстоятельства, при которых переезд был бы полезен, но очень сложно представить, какой бы там был наилучший вариант.

Дело не только в достаточном количестве солнечного света. Чтобы двигаться, нужно много энергии. Некоторые виды бамбука могут вырасти более 100 футов. через 3 месяца. есть в районах, где условия выращивания являются оптимальными, много солнца и много дождя, и достаточно богатая почва.

Гораздо более важный вопрос: почему растение, которое получает то, что ему нужно, солнце, вода и грязь для питательных веществ, вообще имеет биологическую потребность в движении? Мы переезжаем отчасти потому, что нам нужно собирать пищу, чтобы продолжать жить. Я знаю многих людей, которые, если бы они могли жить, сидя в куче грязи с небольшим количеством солнечного света, устроили бы солнечную комнату в своей гостиной и грядку перед телевизором.

В настоящее время наши растения используют всю свою энергию, чтобы стать больше (чтобы собрать больше солнца, пищи и воды) и/или произвести семена для распространения себе подобных.

Немного более правдоподобным существом было бы животное, у которого фотосинтез является вторичным средством сбора энергии. Может быть, как симбиотические отношения, такие как лишайник. Или просто способ помочь справиться с палящим солнцем в пустыне, ящерица использует фотосинтез для сбора энергии в течение дня, чтобы быть более активной ночью...

Редактировать: на самом деле хищник, который охотится, выжидая, может счесть фотосинтез благом. Он может очень долго ждать между добычей, проходящей мимо, чтобы поймать и съесть, в основном находясь в режиме «ожидания», с небольшим зарядом, поддерживающим все в рабочем состоянии.

Проблема не в количестве солнечного света, получаемого Землей, а в относительной неэффективности фотосинтеза. На Земле мы получаем 1366 Вт/м2, чего достаточно, чтобы сделать солнечные батареи и солнечную тепловую энергию пригодными для установки на крыше дома человека для обеспечения электричеством и горячей водой. Конечно, средний фотоэлемент имеет эффективность преобразования солнечного излучения в электрическую энергию на уровне 20 % (дешевые элементы гораздо менее эффективны, теоретическая эффективность однослойного фотоэлемента составляет 33 %).

С другой стороны, растения имеют эффективность преобразования около 3-6% поступающей солнечной энергии, и без активных механизмов охлаждения им будет трудно повысить эту эффективность. Это наиболее очевидно в сельском хозяйстве, где требуется @ 1 акра земли, чтобы прокормить одного человека в течение года. (Очевидно, что это зависит от того, какие культуры вы используете, от метода ведения сельского хозяйства и от того, где вы находитесь на Земле, но это можно считать средним значением для «нормальной» сельскохозяйственной практики). Поскольку растения развили множество способов распространения пыльцы и семян (включая одомашнивание насекомых, животных и людей для удовлетворения своих потребностей ;-), им не нужно развивать мобильность; если ветер и течения не работают, то животную жизнь можно приручить с помощью вкусных фруктов и других стимулов.

Высокоэнергетические квази-существа должны были бы разработать гораздо более совершенные средства преобразования солнечного света в энергию (возможно, используя солнечную энергию для преобразования химических веществ в аккумуляторные жидкости и используя органические электрохимические батареи в качестве источника энергии). Кроме того, им потребуется какая-то активная или пассивная система охлаждения, которая может справиться с гораздо более высокими отходами тепла этого процесса. Наконец, их экология была бы очень странной, с толпами растений, следующих за солнцем либо с востока на запад, либо с севера на юг в зависимости от сезона. Были бы отношения хищник/жертва, паразитические и симбиотические отношения, развившиеся веками; «растения», которые концентрируют химические вещества для своих аккумуляторных систем, станут добычей «хищных» растений с меньшей поверхностью, собирающей солнечную энергию, и хоботкоподобным органом питания для сбора накопившейся аккумуляторной жидкости;

Большинство людей согласны с тем, что фотосинтез не может привести в движение человекоподобное существо с такой же скоростью. Так давайте сделаем его другим.

Это воздушное или водное существо. Он использует естественные течения, связанные с этими жидкостями, чтобы маневрировать со скоростью, которая иногда может на несколько величин превышать человеческую. Растительные существа двигаются грубее или слегка плывут, как придатки, чтобы контролировать их движение.

Многие земные растения уже ежедневно поворачиваются лицом к солнцу. Подобные небольшие действия можно использовать для затягивания края парусного мешка, который ловит течение или изменяет плавучесть.

Думаю, для воздуха вам понадобится планета с более плотной атмосферой или, может быть, газовый гигант?

Эволюционная потребность? Если это более плотная атмосфера для планеты, возможно, через нее проходит меньше света. Чем выше высота, тем меньше блокировка света атмосферой и больше энергии. Большая высота обеспечивает большее распространение семян и больше возможностей для опыления.

Как вы сказали, чем больше фотосинтеза будет доступно, тем больше ваше существо должно развиваться без проблем.

Так что я бы сказал прежде всего, планета с низким (но не нулевым) магнитным полем должна помочь. Если у вашего растения разовьется сильная устойчивость к ультрафиолетовому, рентгеновскому и гамма-излучению, оно может преобразовать его в энергию, как это происходит со светом, и значительно улучшить этот источник энергии.

Что касается самой живой среды, она должна начинаться с воды, а затем, возможно, перемещаться на землю или воздух, поскольку она должна начинаться с моноклеточного организма, а затем эволюционировать в растение-квази-существо.

Еще раз, если вашей целью является эффективность фотосинтеза, вы можете выбирать между воздухом (далеко от каждого потенциального источника тени), землей (так же эффективно, как воздух, если на пустой местности, такой как пустыня или луг), но очень мелководье не исключается. , так как он может быть освещен как земля при прямом воздействии солнца.

Но этот вариант ограничит вашу зону существ мелкими побережьями. Поэтому, если вы хотите расшириться как можно больше, земля будет лучшим началом, а воздух может быть лучше или хуже, в зависимости от количества летающих и нелетающих травоядных в вашем сценарии.

В мире, где многоклеточная жизнь еще не развилась , как Земля на протяжении большей части ее истории, эукариоты с хлоропластами могут ничем не отличаться от тех, у кого их нет, поскольку хлоропласты изначально произошли от эндосимбиоза прокариот. Это может быть жизненное событие, а не наследуемая характеристика: проглатывание и переваривание более мелких и/или мертвых клеток для получения энергии , а также сырья, но способность сохранять (не переваривать) фотосинтетическую клетку или несколько с течением времени. Ему больше не нужно поглощать сахар или сжигать съеденные жиры и белки для получения энергии, поскольку он включает органеллы.

Сколько движений использует развитая клетка в любом случае? У него могут быть реснички или жгутики, но в основном они плывут по течению.

В более общем плане экономия за счет масштаба выравнивает потребности в энергии, как и пребывание в среде, где целенаправленное движение дополняет движение, навязанное извне (независимо от того, является ли существо самим планктоном или закреплено на якоре и позволяет пище приходить к нему).

Даже после того, как возникла многоклеточная жизнь, не было «охоты» до дальнейшего развития. Животные были фильтраторами или каким-то пассивным образом; энергетический баланс «животного» не будет высоким.

Но для мира, где это сохраняется? Для существ кажется естественным специализироваться по мере того, как они выходят за рамки этапа фильтрования/червя. У растений огромные площади поверхности (листья), а у животных быстрое кровообращение.

Я думаю об аналогичном положении дел у червей гидротермальных вентиляционных трубок, в которых обитают симбиотические бактерии, использующие хемосинтез (а не фотосинтез) и не имеющие пищеварительной системы или способности двигаться, кроме перемещения своей короны в трубку и из нее.

Небольшое специализированное движение (в защищенное укрытие, развернутое в окружающую среду) происходит быстро, в отличие от растения, что вы имеете в виду. Это может быть решающим преимуществом, позволяющим избежать предикторов или очень быстро справляться с изменениями в непосредственных условиях (например, слишком жарко или с неправильными химическими веществами).

Черви не встают и не переходят на другое место. Они полагаются на стадию подвижности во время размножения, чтобы повторно разместиться на новом месте.

Для вашего существа предположим, что тонкие поверхности для сбора фотографий развернуты, но их нужно быстро отрегулировать в зависимости от условий или намотать как можно скорее, если условия станут плохими или прибудут хищники. Это использует скорость мышц животных и время реакции как критический компонент фотосинтетического аппарата.

Решение: создать планету, на которой части поверхности, получающие солнечный свет, резко меняются в течение медленных периодов времени (в отличие от простого цикла день/ночь, который быстр, и растения могут просто ждать, пока снова наступит день).

На ум приходят два способа сделать это:

1. Планета имеет очень медленное вращение. День/ночь длятся месяцы или годы. У некоторых растений может быть режим гибернации, похожий на то, что наши растения делают зимой, но если условия становятся достаточно холодными, этого может быть недостаточно, чтобы выжить. В этом случае единственным способом выживания растений является перемещение. Проблема в том, что растениям легче размножаться/выбрасывать семена, чем подниматься и перемещать все растение. Так что вам придется указать причину, по которой воспроизведение работает не так хорошо: возможно, ветра нет, потому что атмосфера очень тонкая, как на Луне. И, возможно, на этой планете не появилось животных, которые могли бы есть фрукты, ягоды и орехи и перемещать семена таким образом.
2. На планете очень изменчивый облачный покров. Большая часть поверхности планеты покрыта очень густыми облаками, поэтому растениям приходится перемещаться туда, где есть несколько просветов в облаках. Я думаю, что лучший способ передвижения растений — по воздуху. Взмах крыльев требует очень больших затрат энергии, но если бы растение никогда не касалось земли и имело форму воздушного шара или бумажного самолетика, то оно могло бы перемещаться на большие расстояния на ветру.
3. Вариация № 2, вместо этого сделайте планету похожей на Венеру: на поверхности нет растений, потому что поверхность совершенно негостеприимна для жизни; единственная гостеприимная область плавает в верхних слоях атмосферы, которые не такие горячие и не такое высокое давление.

Есть перекати-поле. Их сдувает ветром, но основная конструкция мертва, так как цель — разбрасывать семена. Это просто не стоит энергии, поддерживающей живую ткань для катания.

Есть маты из морских водорослей, которые просто проводят свою жизнь, плавая в океанских течениях. Возможно, что-то может развить интеллект медузы — у них нет мозга, а есть только некоторые основные световые рецепторы, которые активируют мышцы, чтобы оставаться в тени.

Семена одуванчика созданы для того, чтобы их уносило ветром. Проблема с попыткой плавать в воздухе заключается в наличии влажности и отрицательных температурах, которые могут изменить соотношение веса и плотности.

Представьте плавающий массив суши в океане с большими волнами. Волны достаточно большие, чтобы переворачивать куски земли. Отдельные участки земли всегда будут находиться над водой, но часть их, которая находится над водой, изменится. Если есть причина избегать пребывания под водой (например, у хищников), то может быть разумно двигаться очень быстро, чтобы вернуться на солнечный свет.