Животное, которое физически разделено на несколько частей

Одна из моих вымышленных планет (в основном терранская по своей природе) примечательна уникальным животным. Указанное животное является опасным хищником, примечательным несколькими вещами:

  • Он физически разделен на три части: один «охотник», один «дигестор» и один «репродуктор». Все три части имеют одинаковую ДНК и происходят из одного яйца, но имеют отдельные системы кровообращения и легкие. Только охотник подвижен, а две другие части в основном статичны.
  • Тело охотника содержит рот и мешок для хранения добычи, где она только «предварительно переваривается» (если вообще переваривается). Кроме этого, у него есть глаза, ноги, когти, зубы и все остальное, что требуется успешному хищнику.
  • После охоты охотник возвращается в гнездо и отдает добычу переваривателю, на теле которого отсутствуют глаза и способность двигаться. Пищеварительный аппарат в основном состоит из одного гигантского желудка, приросшего корнями к земле, с деформированными придатками.
  • Чтобы поесть, охотник регулярно возвращается к пищеварителю и собирает питательный сок через отдельный меньший «рот».
  • Репродуктор - это модифицированный пищеваритель, который использует свой желудок для выращивания яиц перед отмиранием.
  • Только у пищеварителя хорошо развиты печень и почки. В свою очередь, у него отсутствует большой мозг (он есть у охотника).

В то время как процесс «эволюционной ассимиляции» считается происхождением хлоропластов и митохондрий, формирование существа, подобного описанному выше, безусловно, является результатом обратного процесса, в котором органы животного отделяются от его тела и становятся полу- независимы в своих функциях, но де-факто оставаясь ее частями. Все три части - охотник, пищеваритель и воспроизводитель (и любые произвольные дополнительные "касты") зависимы друг от друга в долгосрочной перспективе, так как большинство жизненно важных органов "раздельно" между ними.

Единственными органами, которые будут у каждой части, будут те, которые необходимы для немедленного выживания. Среди уже упомянутых кровеносных систем (разумеется, с отдельными сердцами) и легких каждая часть, вероятно, также имела бы экскреторное отверстие.

Мой вопрос:

  • Что заставляло животное эволюционировать таким образом? Каковы будут преимущества и недостатки?

Примечание: можно предположить, что неподвижные части защищаются от врагов с помощью сильного яда или охотников, которые остаются в гнезде в целях безопасности.

Это сложный вызов. Ваш пищеваритель и репродуктор остаются практически беззащитными, и если до них доберется какой-нибудь хищник, вся триада погибнет.
Возможно, потому, что охотник всегда находится в возможной опасности и может быть воспроизведен репродукцией.
Как вы решаете определить «животное»? Если бы мне разрешили назвать этих трех животных, это стало бы очень похоже на кастовую систему муравьев, между солдатами, рабочими и королевами.
Кроме того, как вы планируете бороться с накоплением токсинов в двух частях тела, где нет печени и почек? Если вы не будете осторожны, этих существ придется подключить к диализу через пищеварительный котел... что затуманит представление о "физическом разделении".
@CortAmmon Охотнику может потребоваться сделать что-то вроде диализа, уснув / отдохнув, подключенный к варочному котлу (возможно, во время дежурства, чтобы защитить гнездо).
Этот вопрос не мог не напомнить мне о двухголовой двухвостой раздвоенной змее. theangrygm.com/return-of-the-son-of-the-dd-boss-fight-now-in-5e
Как распространяется этот вид? Репродуктор неподвижен. Поэтому, когда его потомство вылупляется, эти репродукторы также неподвижны. Итак, как этот вид может существовать более чем в одном месте? Что могло бы переместить яйца или репродукцию куда-то еще, кроме того места, где находился репродуктор их родителей?
Это замечательная идея, но у меня есть вопрос по поводу термодинамики: если все трое вылупляются из одного и того же яйца, а репродуктор не имеет возможности получать питательные вещества из пищеварительного котла, ему придется производить новые яйца, используя энергию, которую он унаследовал, когда родился. Энергия не поступает в систему таким образом. Таким образом, вам либо нужно что-то, чтобы накормить воспроизводящего, либо вам нужно, чтобы охотник или пищеваритель в какой-то момент превратились в воспроизводящего.
@Shufflepants Предположительно, охотник может взять в рот репродуктора, как муравей берет яйцо, и переместить его.
Что мешает охотнику использовать другой дигестер, если его первоначальный напарник убит?
Пищеварительный аппарат звучит как поллюции паразитов или хищников, все калории не защищены.

Ответы (7)

Звучит как миниатюрный пчелиный рой. У вас есть узкоспециализированные люди, которые все работают на выживание всего роя.

Согласно вашему описанию, вы получите рой немного больше, чем просто 3 человека:

  • Из одного яйца вылупляется один «охотник», один «перевариватель» и один «репродуктор».
  • Первый репродуктор откладывает больше яиц и умирает, но охотник и пищеваритель остаются живы.
  • В каждом поколении некоторые охотники и пищеварители переживают репродукцию. Их число будет увеличиваться, в то время как число воспроизводящих останется низким.

И именно так это работает с пчелами, муравьями и термитами. Вам нужно только одно инкубационное яйцо за яйцом. Вам нужно только достаточное количество дигесторов, чтобы накормить ваш рой, нет необходимости в соотношении 1:1. Вам нужно много охотников. Они доставляют пищу к пищеварителям и защищают неподвижных особей от физической опасности.

Преимуществом этой специализации является снижение потребности в энергии и снижение риска для всего вида. Одиночные млекопитающие должны охотиться за своей пищей, находить хорошего партнера, кормить свое потомство, охотясь за достаточным количеством пищи, чтобы произвести достаточное количество молока, и если мать умирает, потомство часто умирает.

Ваши специализированные животные разделяют риск размножения. Только один человек должен потреблять достаточно пищи для производства яиц. Охотники не обременены эмбрионами, и если один охотник погибнет, потомство все равно выживет. Если у всех охотников был плохой день и они ничего не поймали, пищеварители все еще могут накормить рой в течение ограниченного времени.

С эволюционной точки зрения этот вид имеет дополнительное преимущество, заключающееся в том, что каждому индивидууму нужна энергия только для того, чтобы вырастить свое очень специализированное тело. Охотнику матка не нужна, поэтому энергия на ее выращивание сохраняется. У метантенка нет нужды в глазах или ногах, поэтому необходимая для них энергия экономится.

Одним из недостатков является то, что если все производители роя будут убиты, рой в конечном итоге умрет. Стаи насекомых производят новую королеву, но для ваших инопланетян это кажется невозможным.

Еще одним недостатком является расположение репродукции. Поскольку 2 из 3 отливок являются стационарными, рой не может переместиться на другую территорию, когда источники пищи закончатся или когда природные катастрофы поставят под угрозу выживание стационарных особей. Если вы заставите охотников разбрасывать яйца на их территории, рой вырастет до размеров, с которыми уже невозможно будет справиться. Некоторые пищеварители или репродукторы могут быть забыты и умереть от голода просто потому, что они вылупились слишком далеко от центра территории.

Я тоже думал об общественных насекомых. Муравьи-приманки — лучший пример касты пищеварителей.
за исключением того, что никакие ресурсы не сохраняются. Энергетически это в основном единый организм с множеством дублирующих органов, в основном высокоэнергетических. У общественных насекомых каждая особь еще способна выполнять жизненные функции, система работает только потому, что каждая «работа» имеет много избыточности, потеря одной особи не приводит к выходу из строя всей системы. Этот вид не может даже распространяться, потому что отряд в целом неподвижен.
@John Вы правы в отношении насекомых, но OP заявил, что ненужные органы у его инопланетного существа недоразвиты или полностью отсутствуют (например, у пищеварителя крошечный мозг, но он единственный человек с печенью).
@Elmy Я имею в виду такие вещи, как легкие, кожа, сердце, иммунная система, то, что у них должно быть.

То, что вы описываете, похоже на португальский военный корабль.

Атлантический португальский военный корабль (Physalia physalis), также известный как военный корабль, является морским гидрозоатом семейства Physaliidae, обитающим в Атлантическом, Индийском и Тихом океанах. Его длинные щупальца наносят болезненный укус, ядовитый и достаточно мощный, чтобы убить рыбу или, реже, человека. Несмотря на свой внешний вид, португальский военный корабль — это не настоящая медуза, а сифонофор, который на самом деле не является единым многоклеточным организмом (настоящие медузы — это одиночные организмы), а представляет собой колониальный организм, состоящий из специализированных отдельных животных (одного и того же вида). ), называемые зооидами или полипами. Эти полипы прикреплены друг к другу и физиологически интегрированы до такой степени, что они не могут выжить независимо, создавая симбиотические отношения, требующие, чтобы каждый полип работал вместе и функционировал как отдельное животное.

Португальский военный корабль состоит из трех типов медузоидов (гонофоры, сифосомные нектофоры и рудиментарные сифосомные нектофоры) и четырех типов полипоидов (свободные гастрозооиды, гастрозооиды с щупальцами, гонозооиды и гонопальпоны), сгруппированных в кормидии под пневматофором, конструкция в форме паруса, заполненная газом. Три других типа полипов известны как дактилозооидные (защита), гонозооидные (размножение) и гастрозооидные (питающиеся).

Такой организм выглядит промежуточной ступенью между одноклеточным организмом и настоящим многоклеточным.

Он имеет преимущества по отношению к простым одноклеточным организмам в том, что имеет некоторую специализацию, однако по отношению к действительно специализированным организмам он не выглядит столь экстраординарным.

Мне нравится, как все эти «Как может работать это странное существо?» на вопросы отвечают: «Ну, вот это настоящее существо ...»
Это кажется обратным правильному ответу: несколько животных, которые физически неразделимы в одной части.
Меня всегда интересовало, в чем разница между одним организмом с несколькими различными органами и видами тканей и таким колониальным организмом. Он происходит из одной яйцеклетки, они прикреплены друг к другу, они не могут выжить по отдельности, у них одинаковая ДНК, ... . Звучит как один организм в моем наивном понимании.

Ваш вопрос заставляет меня думать о муравьях -приманках :

Муравьи-приманки

Муравьи-медовые горшочки, также называемые медовыми муравьями, — это муравьи, у которых есть специализированные рабочие (реплеты, плерергаты или круглые), которых рабочие наедаются едой до такой степени, что их животы сильно раздуваются. Затем другие муравьи извлекают из них пищу. Они функционируют как живые кладовые.

Королева — воспроизводительница, пресмыкающиеся — пищеварители, а все остальные — «охотники» (в случае с муравьями, скорее, собиратели).

Эти муравьи могут развиваться в соответствии с вашими критериями в два основных этапа. Самый простой — иметь более одного муравья, рожденного из одного яйца. Для второго могут потребоваться эоны лет: муравьи произошли от несоциальных насекомых. Им придется снова стать асоциальными, чтобы в одном яйце содержались все особи.

Оба изменения могут быть результатом эволюционного давления, вызванного нехваткой пищи, что делает образ жизни колонии все менее и менее эффективным.

Обратите внимание, что вам понадобятся мобильные репродукторы для оплодотворения неподвижных. Это, или охотник может пойти собрать семя, если их воспроизводитель - самка.

Фактическим аналогом этого являются общественные насекомые, у которых из коллективного поведения общества возникает метаорганизм — разные результаты развития в разных «органах» — рабочие, трутни, матка.

РЕДАКТИРОВАТЬ: симбиоз является еще одним прямым аналогом, хотя также не сегментированным организмом, а зависимым отношением различного распределения/выгоды/вреда между двумя отдельными организмами.

Существует квант минимальной самоорганизации, который превосходит первоначальный вопрос. Жизнеспособный организм должен быть в состоянии прокормить себя. Его кишечник должен быть соединен со ртом и анусом. Любое подразделение на отдельные части должно также поддерживать в каждой части необходимые сенсорные, когнитивные и двигательные органы. Таким образом, сегментированные организмы требуют чрезмерной избыточности, уязвимости, страдают от отсутствия жизненно важной органической интеграции, что потребовало бы какой-то искусственной замены, далекой от чего-либо осуществимого/разумного.

Социальное поведение насекомых называется эусоциальным.

Оставайся чистым

Я мог бы представить, что охотничий и репродуктивный компоненты держатся отдельно из-за опасных условий во время охоты. Возможно, есть элементы флоры и фауны, которые являются канцерогенными или разрушают ДНК с течением времени. Было бы преимуществом, если бы репродуктивный компонент оставался нетронутым, в то время как охотник со временем страдает от порчи. Репродуктивный компонент, возможно, эволюционировал, чтобы лучше соответствовать определенному климату или высоте, которая использует свои собственные уникальные защитные механизмы, но является менее идеальной средой для охотника. Однако с учетом этого в природе существует множество примеров того, как некоторые полы эволюционируют по-разному, чтобы способствовать размножению у вида.

При этом я не могу представить себе ситуацию, когда отдельный компонент переваривания был бы благоприятен для эволюции. Охотнику требуется слишком много энергии, чтобы не иметь мгновенного доступа к еде, а производителю потребуется постоянный запас энергии в течение длительного времени воспроизводства. Лучшее, что я мог себе представить, это «общий желудок», когда охотник путешествует с ним во время его расцвета, а затем «сбрасывает» его репродуктору, когда приходит время, фактически передавая эстафету следующему поколению.

Любой третий элемент из этой странной троицы, вероятно, был бы более полезен в какой-нибудь обслуживающей роли, такой как жених или няня. Это было бы похоже на существующие симбиотические отношения, когда более мелкое существо получает пищу и защиту за оказанные услуги.

Что касается потребности охотника в энергии, возможно, вместо желудка у него был бы резервуар для чистых питательных веществ, без необходимости пищеварения. Например, неподвижный перевариватель может расщеплять сложные углеводы до чистой глюкозы, а белки — до составных аминокислот, которые затем отдает охотнику. А может быть, пищеваритель и репродуктор можно было бы соединить либо трубкой, либо даже в одном теле.

Хотя у нас есть примеры подобных вещей на Земле, вопрос заключается в том, каково давление, чтобы создать такую ​​​​вещь в масштабе млекопитающих.

Моей первоначальной мыслью был симбиоз между тремя видами. Основная проблема заключается в том, что для размножения вам каким-то образом понадобятся все три, даже если есть только один репродуктор.

Но мы уже знаем, что это может произойти. Клетки, например, кажутся союзом двух основных элементов, каждый из которых, вероятно, первоначально представлял собой отдельный организм, объединившись, чтобы стать клеткой и ядром. Бабочки, опять же, вероятно, являются давно развившейся версией паразита/симбионта и организма, который теперь полностью перестраивается из одной формы (охотник/перевариватель) в другую (воспроизводящий) и передает гены обоих.

Таким образом, у вас МОЖЕТ быть три симбиота, каждый из которых хорош в чем-то одном (охота, преобразование добычи в энергию и создание/защита яиц), в конечном итоге специализирующиеся на этих ролях. Охотнику, питающемуся гораздо более простой пищей (медом), нужно меньше энергии и объема тела тратить на переваривание и размножение.

===

Другая возможность, как упоминалось другими, заключается в специализации ролей внутри одного вида, как мы видим у пчел, где у пчел (упрощенно говоря) мы имеем точно такую ​​же разбивку: собиратели, производители меда и производители маток.

Проблема здесь в том, что трудно привести доводы в пользу того, что производитель меда и селекционер являются отдельными организмами, если вам нужен только один из них. В этом случае я бы предположил, что вместо этого должно быть несколько «переваривателей» — возможно, даже предназначенных для жертвоприношений, которые откармливают себя, умирают, предварительно переваривают себя изнутри, как будто ядом паука, а затем съедаются двумя другими.

Репродуктор должен быть в состоянии создать все три, и то, какое из них вылупится, может зависеть либо от факторов, предшествующих откладке (то есть «тип» отложенного яйца внутренне определяется репродуктором, сознательно или на основе таких вещей, как качество диеты и т. д. ), либо впоследствии (тип вылупления устанавливается по феромонам в воздухе, температуре, действиям того, кто к нему прикасается и т.д.). Первое дает полный контроль заводчику, но в реальной жизни вместо этого мы находим второе, где яйца могут быть превращены в маток путем соответствующей обработки трутнями.

Re: «Бабочки, опять же, вероятно, являются давно развившейся версией паразита / симбиота и организма»: я так не думаю. Покойный Дональд И. Уильямсон верил в это (и не только в отношении бабочек, но и в отношении многих других организмов), но я не думаю, что кто-то еще верит. Насколько я могу судить, основные точки зрения варьируются от «эта идея безумна, мы должны игнорировать ее» до «да, это звучит безумно, но как ученые мы должны попытаться сформулировать гипотезы, чтобы проверить их, а не просто отвергать». -из рук».

Что заставляло животное эволюционировать таким образом?

  1. Пищеварение сложное и требует большой системы.
  2. Воспроизведение сложно и требует большой системы.
  3. Для охоты не нужно уходить далеко от гнезда (там, где находятся пищеварители и репродуценты).

Вы можете затруднить пищеварение, заставив существо переваривать сложные вещи. Например, коровы переваривают траву с помощью системы нескольких желудков. Возможно, существо запасает избыток пищи, что требует неподвижности. Или пища может занять время, чтобы перевариться. Охотники не могут ждать так долго, чтобы переварить пищу, а перевариватели могут.

Размножение затруднено, если оно должно осуществляться вспышками и производить хорошо развитых детей. Возможно, размножение происходит только в определенное время года, например, весной и летом. А весной он должен быстро нарастать. Репродуктор не может передвигаться из-за подросших детей (а также отсутствия оборудования).

Охота может оставаться рядом с гнездом, если оно тесно связано с определенным видом растительности или подобной ситуацией. Так что охотники могут охотиться только в пределах этого участка растительности.

Ваши «неподвижные» юниты могут либо потерять способность двигаться, либо их могут перемещать взрослые охотники в молодости. Это позволило бы существам двигаться, хотя бы часть времени.

Преимущество заключается в том, что переваривателям и репродукторам не нужно тратить энергию на перемещение. Они могут просто выполнять свою единственную задачу. Между тем, охотникам не нужно возить с собой репродуктивное и пищеварительное оборудование.

Недостатки в том, что при отсутствии одного погибают все три типа. Они могут жить и размножаться только втроем. Охотник мог оказаться в поле еды и умереть от голода. Точно так же неподвижные типы зависят от охотников, которые собирают для них пищу. Предполагая, что пища и пищеварение доступны, им все еще нужны репродукторы, чтобы обеспечить следующее поколение.