В чем разница между эволюцией плавников у китов и рыб?

Я согласен с вами, что вопрос неоднозначный, а также, что наиболее разумным ответом будет С. Впрочем, можно было бы привести более или менее разумный аргумент в пользу и некоторых других ответов.

а. Общий предок китов и рыб обладал генами плавников.

Технически это утверждение верно. По крайней мере, некоторые из плавников китов и рыб даже отдаленно гомологичны , даже несмотря на то, что линии, ведущие к четвероногим (включая китов) и лучепёрым рыбам, разошлись довольно рано в их эволюционной истории.

(В частности, ласты китов представляют собой видоизмененные передние конечности четвероногих, которые гомологичны грудным плавникам лучеперых рыб. Следует ли также считать гомологичными хвостовые плавники китов и рыб, немного более спорный вопрос: фактическая структура плавников очень разные и, по-видимому, имеют мало общих путей развития, если вообще имеют их, но хвост и позвоночник, к которым они прикрепляются и от которых питаются, явно являются общими чертами обеих групп.)

Однако, хотя общая история эволюции может объяснить, почему у рыб и китов одинаковое расположение ласт/грудных плавников, и почему у них обоих есть гибкий позвоночник, поддерживающий волнообразное плавание с помощью хвостового плавника, она не объясняет конвергентную эволюцию китов. передние конечности (которые раньше были приспособлены для ходьбы по суше) в плавниковидные ласты. Так что в этом смысле, хотя, возможно, частично правильный, этот ответ также совершенно неполный.

б. Киты и рыбы обладают одинаковыми мутациями в своих геномах.

Трудно даже сказать, что означает это утверждение. В той мере, в какой это подтверждение того факта, что киты и рыбы имеют часть своей эволюционной истории (вплоть до расхождения костяных и лучеперых рыб), оно не более и не менее правильно, чем утверждение А выше.

Тем не менее, я подозреваю, что предполагаемый смысл этого утверждения заключается в том, что киты и (лучеперые) рыбы по отдельности развили одни и те же мутации, создающие плавники, после того, как их родословные расходятся, что одновременно явно неверно, а также, даже на первый взгляд , , статистически очень маловероятно. Так что я бы исключил это.

в. Плавники развились у китов и рыб, потому что они оба используют их для плавания в воде.

Это утверждение написано с использованием телеологического языка , который некоторые могут счесть вводящим в заблуждение, поскольку его можно неверно истолковать как подразумевающий, что эволюция была направленным процессом: его можно интерпретировать как утверждение, что китам необходимо было уметь плавать, поэтому они решили развить плавники ( или что какое-то руководящее сознание даровало им плавники). Это, конечно, неверно — или, по крайней мере, у нас нет научных доказательств того, что существует какая-либо сознательная сила, направляющая эволюцию, или что какой-либо организм (за спорным исключением человека) может сознательно управлять своей собственной эволюцией.

Однако вполне возможно интерпретировать это утверждение таким образом, чтобы оно было совершенно правильным: поскольку и киты, и рыбы передвигаются вплавь, наличие плавников (или чего-то похожего на плавники) является для них выгодной чертой, и, таким образом, им отдается предпочтение. естественный отбор. Таким образом, при нажатии я бы выбрал этот ответ как наиболее правильный из предложенных вариантов.

В частности, обратите внимание, что аргумент , выдвинутый AliceD о том, что «у них должны сначала развиться плавники, прежде чем они смогут ими пользоваться», на самом деле неверен: предки и китов, и рыб плавали задолго до того, как у них развились плавники, и, таким образом, давление отбора в преимущество иметь плавники (или похожие на плавники структуры) уже присутствовало до того, как сами плавники развились.

В частности, считается, что первые водные предки китов плавали так же, как современные выдры и тюлени, используя свои ластообразные конечности в качестве импровизированных плавников. Хотя нет дискретной точки перехода, где можно было бы определенно сказать, что конечности китов превратились в настоящие плавники, ясно , что плавники и их непосредственные эволюционные предшественники активно использовались для плавания, и что этот факт непосредственно привел их эволюцию к фактическим плавникам. плавники, которые есть у современных китов.

д. Плавники развились у китов и рыб из-за различных мутаций, произошедших в их геномах.

Хотя технически это утверждение правильное, оно настолько расплывчато, что почти бессмысленно. Вся эволюция управляется мутациями, и эти мутации, будучи в основном случайными, редко, если вообще когда-либо, совпадают в любых двух линиях.

Конечно, было бы глупо утверждать, что «разные мутации, происходящие в их геномах», являются объяснением того, почему у китов и рыб развились плавники: у людей тоже постоянно происходят разные мутации в наших геномах, но мы явно не эволюционируем плавники. . Ни свиньи, ни шмели, ни подсолнухи, хотя все эти виды (и, конечно, все остальные тоже) также постоянно испытывают различные мутации в своих геномах.

Действительно, этот ответ напоминает мне историю о человеке в машине, который заблудился и остановился, чтобы спросить прохожего, где он; прохожий, немного подумав, отвечает: «Вы в своей машине». Хотя технически этот ответ верен, он абсолютно бесполезен, как и этот.

е. Плавники развились у китов и рыб, потому что их последний общий предок плавал в воде.

Опять же, этот ответ можно интерпретировать как переформулировку ответа А и, следовательно, как частично правильный. Однако он полностью игнорирует конвергентное давление отбора, описанное в ответе C, которое отвечает за более позднюю эволюцию китовых ласт в нечто более похожее на рыбьи плавники, чем, скажем, на человеческие руки или ноги бегемотов (в настоящее время считающихся ближайшими живыми существами). родственники китов и других китообразных). Таким образом, я бы не выбрал этот ответ по той же причине, по которой я бы не выбрал ответ А.

Краткий ответ
d) определенно правильный.

Исходная информация
Важнейшим элементом является то, что киты вернулись с суши в море и заново развили плавники.

• а) неверно, так как общий предок мог не иметь плавников. На самом деле, считается, что именно асцидия , малоподвижный вид без плавников, был самым недавним предком рыб.
• б) неверно, так как у них могут быть общие мутации , но в целом у них очень разные мутации и в целом очень разные геномы, будучи рыбами и млекопитающими;
• c) неверно, так как они должны сначала развить плавники, прежде чем они смогут их использовать;
• г) верно, так как ударение в ответе поставлено на

Плавники развились у китов и рыб из-за различных мутаций , произошедших в их геномах.

Плавники у китов развились из рук и ног. Следовательно, происходят различные мутации, поскольку у рыб нет рук и ног.

• д) Общий предок рыб и китов мог быть в воде, но не иметь плавников.

Это был вопрос на экзамене по биологии в Торонто в 2016 году, именно вопрос 42.

Хотя вопрос был задан расплывчато, d — лучший ответ. Совершенно очевидно, что если животные находятся в воде, плавники в конечном итоге эволюционируют, чтобы улучшить физическую форму, это довольно очевидно.

Однако, если они оба находятся в воде, почему их плавники разные? Это касается более сложной концепции аналогичных структур; структуры, выполняющие сходные функции, но анатомически разные.

Ну почему они анатомически разные? Различные мутации в их геномах привели к этим различиям.

Следовательно, d - лучший ответ. Он спрашивает, какое «лучшее» объясняет.