Романтики.Ру

Ну и рожи Точно, с других миров

Всё-таки интересно: как легко заметить по этим фото, с внутренним скелетом достаточно четырёх конечностей,
причём опорными из них даже могут быть всего лишь две,
а вот с наружным скелетом нужно как минимум шесть конечностей, а ещё лучше восемь.
Как это объяснить? Ну, кто тут у нас энтомологи-биологи?

(Жаль, что Наташу не спросишь... )

Уменьшение числа конечностей и развитие позвоночника --- параллельные проявления процесса, который называется "дифференциация". Она позволяет увеличить размеры и подвижность организма. Изначально жизнь представляла собой куски почти однородной протоплазмы, которая постепенно дифференцировалась --- усложнялась, создавая структуры. Появились выросты --- усложнение. Их количество уменьшилось с одновременным возрастанием качества --- оно же. Дальше всех зашёл подтип Tetrapoda (земноводные, пресмыкающиеся, птицы и мы) --- всего два пояса конечностей, зато каких. Так же обстоят дела с появлением хорды и замещением её на позвоночник, который тоже постепенно дифференцируется --- позвонки перестают быть однородными, что даёт новые возможности. Скажем, одним из ноу-хау пресмыкающихся был развитой шейный отдел. (У земноводных он жалок, головой не повертишь.) Однако параллельные процессы связаны между собой --- мощный пояс конечностей требует мощной опоры; на кутикулу (экзоскелет) большие ноги не подвесишь --- оторвутся, приходится заменять качество количеством. А ещё отсутствие внутреннего скелета сильнее других признаков недифференцированности удерживает сухопутные организмы в микромире. В условиях земной гравитации членистоногие и другие "бесхребетные" не могут достигать больших размеров, кроме как в воде. Сразу могу сказать, что на планете Пять-четыре, пауки и сороконожка с которой пытались угоститься Алисой, низкая гравитация. С такой же планетки родом пауки из "Уродов и красавцев" Булычева.

Одиссей, интересно! Спасибо

Что-то неубедительно - про масса-количество.
Роль зависимости массы особи от внутреннего или наружного скелета очевидна,
но влияние массы особи на количество конечностей - нет.
При самой маленькой массе количество конечностей не уменьшается,
а при возрастании массы количество конечностей не увеличивается -
что в том, что в другом случае.
Скорее всего дело не в массе, а в принципах удержания равновесия.
Чем лучше удерживается равновесие, тем меньше нужно конечностей.
Получается, что внутренний скелет принципиально перспективнее
в плане удержания равновесия, чем наружный скелет.
А вот почему - в этом и вопрос. Нужны специальные знания.

Я, конечно, могу погадать на кофейной гуще.
Например, что у позвоночных брюхо (центр тяжести) располагается между конечностями,
и конечности выполняют основную функцию опоры.
В то время как брюшко (центр тяжести) у насекомых располагается за конечностями,
и конечности выполняют не столько опорную (второстепенную для их перемещения),
сколько хватательную ("цеплятельную" к опоре) функцию.

То есть насекомые действительно ползают ("на себя, под себя, от себя" (с) Высоцкий),
а позвоночные действительно ходят - наклоняются вперёд и подставляют ногу
под смещённый центр тяжести, чтобы не упасть.
Принципиальное отличие в механизме перемещения.

А если ещё учесть, что конечности необходимо использовать не только
для перемещения, но и для манипуляций,
то для особей с наружным скелетом количество конечностей безусловно должно быть больше.
А если ещё учесть и высокую сегментированность тела многих насекомых
и необходимость опоры для каждого сегмента, то.....

Неужели энтомолог у нас всего один?

Ещё не забываем про хвост позвоночных: чем ниже центр тяжести, тем он массивнее и длиннее и тем существеннее его роль (фактически пятая дополнительная конечность+рулевые свойства), чем выше центр тяжести - тем менее существенна его роль.

Сергей на Форуме писал(а):А если ещё учесть и высокую сегментированность тела многих насекомых
и необходимость опоры для каждого сегмента, то.....

То получится обычная сороконожка
А в целом достаточно убедительный анализ с точки зрения физики.
Толстый, прочный и в то же время гибкий позвоночник позволяет маневрировать с удержанием равновесия даже на одной опоре(ноге). Внешняя твёрдая оболочка такого не позволит. Но в любом случае для бега(не ползанья) достаточно 4 конечности. 3 опорные, 1 шагает. Поэтому, например, муравьи по твёрдой поверхности(по стеклу и т. п.) весьма быстро бегают, а не ползают, отрывая от опоры сразу 3 конечности.

Сергей на Форуме писал(а):Ещё не забываем про хвост позвоночных:

Позвольте не согласиться. Лягушка без хвоста живёт и не жалуется. Ящерица без хвоста не дохнет и бегает не хуже хвостатой. Медведь про хвост вообще забыл. У других зверей ( 4-ногих позвоночных) хвост также не очень важен (разве что на шапку охотнику). Совсем другое дело - 2-ногие (кенгуру, тиранозавр и т.п.). У них хвост действительно и балансир, и руль. И центр тяжести довольно высок.

Бромир Александр писал(а):Позвольте не согласиться. Лягушка без хвоста живёт и не жалуется. Ящерица без хвоста не дохнет и бегает не хуже хвостатой. Медведь про хвост вообще забыл. У других зверей ( 4-ногих позвоночных) хвост также не очень важен (разве что на шапку охотнику). Совсем другое дело - 2-ногие (кенгуру, тиранозавр и т.п.). У них хвост действительно и балансир, и руль. И центр тяжести довольно высок.

Позвольте не согласиться

1) Лягушка не ходит, а прыгает и плавает - совсем другой способ передвижения. Центр тяжести практически на земле, хвосту просто негде располагаться.
2) Ящерица без хвоста бегает хуже (маневренность и скорость манёвра резко снижается, зато хищник отвлекается на сброшенный хвост и прекращает преследование, лучше уж практически жить, чем теоретически хорошо бегать )
3) У позвоночных с пышными хвостами хвост весьма функционален - от равновесия до обогрева.
4) Кенгуру - тоже очень низкий центр тяжести, поэтому перемещение прыжками (то же и воробьи), в отличие от лягушки масса кенгуру существенно выше, а центр тяжести не непосредственно на земле, а несколько выше, поэтому мощный хвост очень к месту как опора и как балансир.
5) Про тиранозавра ничего не могу сказать, не видел.
6) У медведя (у слона, жирафа, бегемота и др.) очень "высокий" центр тяжести (посреди брюха), поэтому хвост практической роли не играет.

В то время как брюшко (центр тяжести) у насекомых располагается за конечностями,

Подумайте еще раз, что Вы написали.

Вообще, необходимо учитывать, что мы имеем дело не со статичными объектами, а с непрерывной эволюцией. Т.е. мы видим СТАДИИ некоего процесса. Исходя из этого, о роли физических и прочих факторов можно говорить лишь, как о влияющих в целом на процесс, но не на каждую конкретную особь.
Более того, можно сказать, что это не один процесс, а разные, т.к. насекомые и млекопитающие не последовательные, а паралельные ветви развития. Сравнивать их неуместно.

Pinhead писал(а):т.к. насекомые и млекопитающие не последовательные, а паралельные ветви развития. Сравнивать их неуместно.

Современные паралельны. Но было время когда насекомые УЖЕ существовали, а пресмыкающихся и млекопитающих ЕЩЁ нет.