Почему у китов и дельфинов не появились жабры? [дубликат]

На первый взгляд кажется, что для морского существа было бы эволюционным недостатком регулярно подниматься на поверхность, чтобы дышать, так почему же существуют животные (например, киты и дельфины), которым все еще нужно это делать? ?

Если есть какое-то преимущество в дыхании воздухом, а не с помощью жабр, почему животные, такие как акулы (или рыбы в целом), не научились делать это вместо этого?

Вы когда-нибудь слышали выражение «есть несколько способов содрать шкуру с кошки»? Жизнь в океане не требует жабр для дыхания, это просто одно из подходящих приспособлений. На такие вопросы практически невозможно дать разумный ответ, потому что ответ прост: «потому что у них не развились жабры».
Просто чтобы убедиться; знаете ли вы об эволюционной истории китов (т.е. об их филогенетических отношениях)?
Я не знаю многих подробностей, но я, кажется, припоминаю, что они на самом деле произошли от наземных животных, является ли это основным объяснением того, почему у них до сих пор нет жабр?
@Cliff Киты и дельфины — не просто наземные животные; они млекопитающие (фактически они филогенетически связаны с бегемотами). Жабры отсутствуют у высших животных.
@WYSIWYG Я знаю об этом, но мой вопрос в том, почему это так?
@Cliff, и ответ таков: просто потому, что так получилось.
@Cliff Это потому, что китам потребовалось бы слишком много мутаций, чтобы реструктурировать их дыхательную и сердечно-сосудистую системы для развития задних жабр, тогда как они могли бы выжить в водной среде с легкими и небольшим количеством мутаций. Вероятность отбора такого количества мутаций без явного преимущества слишком мала.
Другая часть ответа заключается в том, что воссоздать жабры, вероятно, гораздо труднее, чем развить простую обтекаемость и т. д., необходимые для того, чтобы стать дышащими воздухом водными млекопитающими. Также не было бы никакого реального давления/преимущества, поскольку дышащие воздухом киты, дельфины и т. д. являются довольно успешными существами на вершине своей пищевой цепи.
Глядя на глубоководных рыб с жабрами, можно заметить, что они, как правило, вялые и проявляют минимум активности/расходов из-за полного отсутствия кислорода на глубинах, которые, как известно, часто посещают киты. Итак, у вас есть эти огромные морские млекопитающие с огромной концентрацией миоглобина, упаковывающего буквально тонны кислорода, что вызывает гораздо большую способность к охоте и т. д. на больших глубинах. Легкие китов имеют преимущества.
Итак, во-первых, в процессе развития у млекопитающих образуются глоточные дуги, как и у рыб. Развитие рыб превращает их в жабры, развитие млекопитающих в уши и части челюсти. Не будет большим преувеличением предположить, что водные млекопитающие с небольшими изменениями в их паттернах экспрессии во время развития могут вернуться к развитию жабр. Я думаю, что лучший ответ - это то, что предлагает @Kendall. Жабры являются довольно неэффективным средством получения кислорода, и, учитывая количество кислорода, которое необходимо потреблять теплокровным млекопитающим, эффективность кислорода превзошла бы отборное выражение для формирования жабр.
Хотя предмет другой, происхождение вашего непонимания делает ваш вопрос очень похожим на Почему у млекопитающих не более 4 конечностей?
Я пометил вопрос как дубликат, но не ожидал, что моего голоса будет достаточно, чтобы закрыть его. Я не думаю, что смогу отменить это сейчас.

Ответы (3)

Я думаю, вы смотрите на это неправильно.

Животные эволюционируют, чтобы заполнить ниши . Многие, многие наземные животные вернулись в воду как место для жизни, в том числе:

киты, дельфины, морские свиньи, тюлени, морские львы, моржи, ламантины, дюгони, выдры, бегемоты, карликовые бегемоты, крокодилы, морские змеи, морские черепахи, речные черепахи, речные змеи и т.д. и т.п.

Их успех в этой среде указывает на то, что нет никакой необходимости «эволюционировать» жабры, чтобы они лучше подходили. Без вмешательства человека их было бы гораздо больше.

Не говоря уже о пингвинах (и следует ли нам считать ныряющих птиц такими же, как утки?), а в доисторические времена ихтиозавров, плезиозавров, плиозавров, мозазавров и, возможно, еще кого-то, кого я уже не помню. Становление дышащим воздухом океана кажется довольно успешной экологической нишей.
Жабры — действительно неэффективное средство получения кислорода, хотя в вашем списке есть несколько хладнокровных существ, у теплокровных потребность в кислороде, вероятно, не может быть удовлетворена жабрами. Кроме того, у нас есть глоточные дуги во время развития. В ходе нашего развития образуются уши и части челюсти, а у рыб появляются жабры. Я думаю, что дело не столько в отсутствии необходимости, сколько в том, что для теплокровного организма было бы невыносимо пытаться удовлетворить свои потребности в кислороде с помощью жабр.
@AMR - вы можете быть правы! Я хочу сказать, что на эволюцию влияет давление отбора, а не «(не)здравый смысл». Наземные животные, возвращающиеся в море, начинали с легких и сохраняли их. Рыба начала с жабр и сохранила их. Вы заявляете: «Для теплокровного организма было бы нежизнеспособным пытаться удовлетворить свои потребности в кислороде с помощью жабр». (Кажется, у большого белого хищника все в порядке. Я все еще думаю о нишах. Однако ...) Если бы вы могли добавить ответ, который охватывает вашу точку зрения, ОП может получить всю необходимую им информацию.

Естественный отбор может выбирать только из имеющегося разнообразия. Иногда существуют физиологические или другие ограничения, препятствующие принятию решения, которое, по нашему мнению, должно быть оптимальным. Например, насекомые — самая разнообразная группа животных, а морских насекомых нет. Почему? Кажется, их дыхательные пути (трахейная система) не справляются с соленой водой. Или мы можем думать о полете как о чем-то очень выгодном, но полет развивался только четыре раза (насекомые, певрозавры, птицы и летучие мыши; или пять, если мы включим наши летательные аппараты). Так что «вы не можете всегда иметь то, что хотите».

Предшественники жабр можно увидеть еще на ранних стадиях эмбриологического развития млекопитающих (они ведут к каналу, позволяющему прочистить уши при глотании). Но чтобы превратить их обратно в полностью функционирующие жабры, потребовалось бы так много мутаций и повторная адаптация стольких рабочих систем, что это не очень жизнеспособный вариант для крупных животных, таких как китообразные. Помните, что жабры впервые сформировались у самых первых, очень мелких позвоночных, и постепенно приобрели нынешнюю форму, которую мы наблюдаем у более крупных рыб.

Добро пожаловать в эволюцию.

То, что идея великолепна, а путь очевиден (в нашем сознании), не означает, что это произойдет.

Эволюция работает путем случайных мутаций, за которыми следует отбор, чтобы отсеять почти все фенотипы, которые менее успешны, чем исходный.

Так что вам нужны и мутации, и правильная среда отбора.

Так что пока жабры на морских млекопитающих это отличная идея. Путь к этому не является легким результатом без какой-либо формы разумного замысла. Вы видите эти жаберные дуги, которые рыбы должны поддерживать свои жабры ... ну, с тех пор линия четвероногих переделала эти кости для создания нескольких структур, таких как щитовидная железа, часть челюсти, гортань и кости в ухе млекопитающих. https://en.wikipedia.org/wiki/Branchial_arch

Таким образом, кит, который просто превращается в жабры, будет без гортани (немой) или внутреннего уха (плохой слух) и частей челюсти (не может есть). Таким образом, вы можете видеть, что нужно будет проделать много другой работы, чтобы заставить такое животное работать. И если этот процесс предоставить природе, каждый промежуточный продукт также должен успешно работать в какой-то среде.

Таковы ограничения эволюции.

Однако, если бы разумный замысел был доступен. Без проблем. Это может быть сделано. Мы можем игнорировать временное ухудшение физической формы и работать с желаемым результатом.

Почему у китов и дельфинов не появились жабры? [дубликат]
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 53v