Почему не известны животные с нечетным числом ног?

Это зависит от того, что вы подразумеваете под «ногой».

Инстинктивное определение «ноги» основано на ее функциональном использовании: мы используем ноги, чтобы ходить. Но если мы примем это определение «ноги», то, безусловно, есть животные с нечетным числом ног: например, кенгуру ходят на пяти ногах, функционально используя свой хвост как пятую ногу . Не существует процесса развития, который останавливал бы животное от роста нечетного количества придатков , и если один из этих придатков используется в качестве ноги, эволюция и развитие не будут иметь с этим проблем.

Однако есть и другой способ определить «ногу» — по гомологии: «ноги» — это придатки, полученные в результате эволюции от ног общего предка. В соответствии с этим определением (по крайней мере, для позвоночных) вам немного сложнее найти примеры животных с нечетным числом. Это связано с тем, что эти ноги являются парными придатками, и пути развития ноги на одной стороне тела связаны с путями развития ноги на другой стороне тела, поэтому трудно развить нечетное количество ног. из этих придатков.

Однако трудно — не то же самое, что невозможно. Сравнимой частью эволюции является резкое уменьшение размера плавников с одной стороны тела у камбал (камбал, камбал и т. д.). Я изо всех сил пытаюсь вспомнить земные примеры, но, безусловно, эволюционно возможно потерять один придаток из пары, но сохранить другой.

Краткий ответ
План тела наземных организмов, имеющих конечности, обычно билатерально симметричен, и, следовательно, эти организмы имеют четное число придатков.

Предыстория
Наземные животные, имеющие отростки для подвижности (ноги, руки), как правило, являются высшими организмами . Как правило, строение тела высших животных, таких как мы, млекопитающие, типично билатерально симметрично (рис. 1). Низшие животные могут быть радиально-симметричными (например, круглые черви, медузы и морские звезды). Только самые простые из анимлад имеют асимметричный план тела, например губки. При симметричном плане тела имеется четное количество придатков.

^{Рис. 1. Различные планы тела. Источник: Общественный колледж Эстрелла Маунтин .}

Симметричный план тела уже определен на стадии бластоцисты во время развития. Бластоциста у человека формируется в первые две недели после беременности и содержит всего 10–20 клеток (рис. 2).

^{Рис. 2. Бластоциста человека на 5-й день. Источник: Университет штата Новый Южный Уэльс.}

Хотя бластоциста представляет собой не более чем глобулярный скопление клеток, она имеет два четко определенных полюса и четко определенную ось. На самом деле считается, что одноклеточная зигота уже имеет четко выраженную ось, поскольку было показано, что выжившие полярные тельца во время оогенеза (образование яйцеклеток в яичниках) имеют четко определенные крайне неслучайные положения. в зиготе (рис. 3.). Эти находки показывают, что одноклеточная зигота у билатерально-симметричных животных может определяться уже на одноклеточной стадии (Gardner, 1997) .

^{Рис. 3. Двусторонняя симметрия бластоцисты на мышиной модели. Источник: (Гарднер, 1997 г.)}

<sub>Ссылка
- Гарднер, Развитие (1997); 124 (2): 289-301</sub>

На другую часть вопроса уже был дан исчерпывающий ответ, поэтому я сосредоточусь на той части вопроса, которая касается «не делится на нечетные числа».

Предположение, что организмы должны иметь четное число клеток только потому, что клетки каждый раз делятся на две, неверно. Например, нематода Caenorhabditis elegans имеет 959 или 1031 клетку в зависимости от пола. Клетки могут быть потеряны из-за апоптоза или естественного износа.

Даже если это не так, клетки делятся с разной скоростью и в разное время, поэтому вполне вероятно, что в организме может быть нечетное количество клеток. Например, когда одна из двух клеток делится, а другая нет, конечным результатом будет 3 клетки, что является нечетным числом.

Представьте, если бы хвост рыбы вел себя как нога (представьте себе одноногую лягушку). Одна сторона, либо левая, либо правая сторона этого хвоста, естественно, будет доминировать, и рыба в конечном итоге будет естественным образом плавать кругами.

Теперь предположим, что способность двигаться по прямой на большие расстояния является небольшим эволюционным преимуществом. Было бы логично, если бы рыбий хвост развился и приобрел внутреннюю симметрию мышц, которая позволяет ему в конечном итоге сохранять прямую линию.

То же самое происходит, если завтра вы отрастите третью ногу. Для того, чтобы эта третья нога была полезной для вас с точки зрения эволюции, она должна быть размещена таким образом, чтобы она не мешала вашему равновесию и вашему максимальному движению. Кроме того, его мышечная структура должна быть симметричной между левой и правой сторонами, чтобы не смещать одну сторону по сравнению с другой.

И, конечно же, такая третья нога не будет вести себя как две другие из-за своей вынужденной внутренней симметрии, поэтому мы, люди, не назовем ее ногой, мы, скорее всего, назовем ее хвостом (кошачий хвост, хвост кенгуру, змеиный хвост, рыбий хвост и др.)

Теперь давайте возьмем морскую звезду с пятью «ногообразными» придатками (хотя это число может варьироваться в зависимости от вида морской звезды). Сработают ли мои рассуждения и с такими морскими звездами? Внутренняя мышечная структура этих пяти придатков внутренне симметрична, точно так же, как хвосты, а не ноги. Также обратите внимание на то, как двигается морская звезда. Движение не исходит от его пяти придатков. Эти пять придатков помогают больше с его балансом и его позиционированием. И движение на самом деле исходит от его многочисленных маленьких трубчатых ножек в нижней части этих пяти придатков. Так что я бы сказал «нет», интересным примером является морская звезда, но у нее не только пять ног.

Причина, по которой «нет известных животных с нечетным числом ног» — если это действительно так, учитывая, что утверждение отрицательной истины с высокой вероятностью требует тщательного изучения фактов и записей! - может быть потому, что это была стадия развития организмов докембрийского периода или, самое позднее, раннекембрийского периода.

В частности, я имею в виду «эдиакарский» организм/ископаемое по имени Чарния. В своем развитии и организации он демонстрирует «скользящее отражение», при котором последующие ветви располагаются напротив предыдущей ветви и немного дальше по оси тела.

Чарния, конечно же, была похожим на ветвь животным, напоминающим не что иное, как папоротник (который, конечно, является растением). Учитывая, что это было животное, а не растение, и уж точно очень раннее животное, оно не обладало противоположной симметрией, и, таким образом, если бы оно эволюционировало непосредственно в передвигающийся организм с ногами, у него могло бы быть нечетное их количество.

Размышляя об устройстве животного мира, следует также помнить об окаменелостях из сланцев Берджесс: жизнь животных в те давние времена, по-видимому, все еще была несколько «экспериментальной» (или в той фазе, когда все основные проблемы были решены). разрабатываются), и многие различные типы, некоторые из которых в настоящее время не представлены, встречались, отличаясь по внешнему виду, такие как Hallucigenia и Opabinia.

Подводя итог, хотя я не могу указать на известное и обнаруженное разноногое животное (в естественном виде, а не путем ампутации или потери конечностей), вполне возможно, что такое животное существовало в кембрийское или докембрийское время. , чьи ископаемые останки до сих пор не обнаружены или еще не ясно интерпретированы.

Цитаты:

https://en.wikipedia.org/wiki/Чарния

http://paleobiology.si.edu/burgess/