Informatie

Waarom zijn walvissen en dolfijnen niet geëvolueerd om kieuwen te hebben?

Waarom zijn walvissen en dolfijnen niet geëvolueerd om kieuwen te hebben?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Het lijkt op het eerste gezicht een evolutionair nadeel voor een zeedier om regelmatig naar de oppervlakte te moeten komen om te ademen, dus waarom zijn er dieren (bijv. walvissen en dolfijnen) die dat nog moeten doen ?

Als er enig voordeel is om uit de lucht te ademen in plaats van kieuwen te gebruiken, waarom zijn dieren zoals haaien (of vissen in het algemeen) dan niet geëvolueerd om dit in plaats daarvan te doen?


Ik denk dat je dit verkeerd bekijkt.

Dieren evolueren om niches te vullen. Vele, vele landdieren keerden terug naar het water als een plek om te leven, waaronder:

walvissen, dolfijnen, bruinvissen, zeehonden, zeeleeuwen, walrussen, zeekoeien, doejongs, otters, nijlpaarden, dwergnijlpaarden, krokodillen, zeeslangen, zeeschildpadden, rivierschildpadden, rivierslangen, enz. enz. enz.

Hun succes in deze omgeving wijst erop dat het helemaal niet nodig is om kieuwen te "evolueren" om beter geschikt te zijn. Zonder de tussenkomst van de mens zouden er nog veel meer zijn.


Natuurlijke selectie kan alleen kiezen uit de beschikbare diversiteit. Soms zijn er fysiologische of andere beperkingen die verhinderen dat er een oplossing ontstaat waarvan wij denken dat die optimaal zou moeten zijn. Insecten zijn bijvoorbeeld de meest gediversifieerde groep dieren, maar er zijn geen mariene insecten. Waarom? Het lijkt erop dat hun luchtwegen (een luchtpijpsysteem) niet tegen zout water kunnen. Of we kunnen vliegen als iets heel voordeligs beschouwen, maar de vlucht is slechts vier keer geëvolueerd (insecten, pteurosauriërs, vogels en vleermuizen; of vijf, als we onze vliegmachines meetellen). Dus "je kunt niet altijd hebben wat je wilt".

De voorloper van kieuwen is nog te zien in de vroege stadia van de embryologische ontwikkeling van zoogdieren (ze leiden naar het kanaal waarmee je je oren kunt ontstoppen door te slikken). Maar om ze weer in volledig functionerende kieuwen te veranderen, zouden zoveel mutaties en de heraanpassing van zoveel werkende systemen nodig zijn, dat het voor grote dieren zoals walvisachtigen niet echt een haalbare optie is. Onthoud dat de kieuwen voor het eerst werden gevormd bij de allereerste, zeer kleine gewervelde dieren, en langzaam de huidige vorm kregen die we bij grotere vissen zien.


Welkom bij de evolutie.

Alleen omdat het idee geweldig is, betekent het pad dat voor de hand ligt (in onze gedachten), niet dat het zal gebeuren.

Evolutie werkt door willekeurige mutaties gevolgd door selectie om bijna alle fenotypes uit te roeien die minder succesvol zijn dan het origineel.

Je hebt dus zowel de mutaties als de juiste selectieomgeving nodig.

Dus terwijl kieuwen op zee gaande zoogdieren is een geweldig idee. De weg ernaartoe is geen gemakkelijke uitkomst zonder een vorm van intelligent ontwerp. Je ziet die kieuwen, bogen, vissen hebben om hun kieuwen te ondersteunen ... nou, de tetrapod-afstamming heeft sindsdien die botten opnieuw gebruikt om verschillende structuren te maken, zoals de schildklier, een deel van de kaak, het strottenhoofd en de botten in het oor van zoogdieren. https://en.wikipedia.org/wiki/Branchial_arch

Dus een walvis die gewoon weer verandert in kieuwen, zou zijn zonder strottenhoofd (stom), of binnenoor (slechthorend) en delen van de kaak (kan niet eten). Je kunt dus zien dat er nog veel ander werk moet worden gedaan om zo'n dier te laten werken. En als dit proces aan de natuur wordt overgelaten, moet elk tussenproduct ook in een bepaalde omgeving succesvol werken.

Dat zijn de beperkingen van evolutie.

Maar als intelligent ontwerp beschikbaar zou zijn. Geen probleem. Het kan gedaan worden. We kunnen tijdelijke verminderde fitheid negeren en werken met het gewenste resultaat in gedachten.


Hoe kunnen walvissen en dolfijnen zo lang onder water hun adem inhouden?

Hier is een leuk weetje: walvissen en dolfijnen zijn niet echt vissen.

Dit is misschien een van die waarheden van de wereld die je aan je bestaan ​​doen twijfelen, maar het is absoluut correct. Walvissen en dolfijnen zijn geen vissen, het zijn zoogdieren, net als wij mensen!

Dit heeft een paar implicaties waardoor ze zich onderscheiden van de meeste leden van hun waterbuurt. Ten eerste baren walvissen hun jongen (in tegenstelling tot het leggen van eieren) en geven ze melk. Ze zijn ook warmbloedig en hebben de neiging om vacht op hun lichaam te hebben (hoewel het erg schaars is). Het meest interessante onderscheid tussen walvissen en andere vissen is echter dat de voormalige don's kieuwen hebben. Dit betekent dat ze de in water opgeloste zuurstof niet kunnen inademen en daarom elke keer dat ze lucht willen inademen naar de oppervlakte moeten komen.

De vraag is & ndash hoe slagen walvissen (en andere zoogdieren die onder water leven) erin om hun adem zo lang in te houden voordat ze weer ademhalen?

Kort antwoord: De longen van walvissen halen het meeste uit elke ademhaling en slaan overtollige zuurstof op in een speciaal eiwit dat in spieren wordt aangetroffen en dat myoglobine wordt genoemd. Ze besparen ook energie onder water door doelbewust hun hartslag te vertragen, geselecteerde slagaders aan te leggen en de bloedtoevoer naar slechts enkele organen te beperken.


6 antwoorden 6

Veel zeedieren "stranden" zichzelf tijdelijk om verschillende redenen, waaronder voedsel. Als klimaat- of geologische gebeurtenissen ervoor zouden zorgen dat de voedselvoorraden in de oceaan zijn gedecimeerd, zouden beestjes die aan de kust zouden kunnen jagen, het duidelijke voordeel hebben dat ze niet verhongeren. Zodra het "laaghangende fruit" dicht bij het water was geconsumeerd, zou differentiatie in genlijnen ervoor zorgen dat sommige individuen steeds meer tijd buiten het water doorbrengen. Gemuteerde eigenschappen voor zwaardere ledematen, lager lichaamsgewicht en opnieuw uitgebalanceerd metabolisme zouden worden geselecteerd. Na verloop van tijd zullen ze kenmerken verliezen die voordelig waren in het water, maar een letterlijke belemmering op het land. Als het leven en de voedingscyclus van de oceaan niet worden hersteld, zou het leven in het water een verre genetisch geheugen worden.

De natuur zou biologische mechanismen hergebruiken. Echolocatie-hardware kan worden hergebruikt voor het horen van geluid door de lucht om aan roofdieren te ontsnappen, gevaar te communiceren en partners te vinden. Elk van deze is een evolutionair voordeel. Halfwerkende oren die per ongeluk een vluchtreactie veroorzaken, betekent dat je je gemuteerde vermogen doorgeeft aan een nieuwe generatie terwijl je buurman wordt opgegeten. Op een gegeven moment zal de afkeer om te roken tegen wat eens een kieuw was, een bloedlijn ervan weerhouden om een ​​bosbrand in te lopen. Al deze kleine mutaties, reacties en vermogens zullen uiteindelijk resulteren in een verscheidenheid aan land-levensvatbare soorten, aangezien ze nieuwe niches creëren in het herbalancerende ecosysteem.

Hemoglobine is misschien niet zo'n groot probleem. De normale niveaus van een pasgeboren mens variëren van 10 tot 18 g/dl en de niveaus van een dolfijn weerspiegelen mogelijk meer zijn omgeving dan zijn genen. We hebben meerdere overlappende systemen om de homeostase te behouden. Dolfijnen hebben te maken met een groter bereik van atmosferische druk en hun systemen voor het balanceren van hemoglobine kunnen hierop worden afgestemd.

Baleinwalvissen worden geconfronteerd met een nieuwe grote fysieke uitdaging, maar zelfs de krilleters eten per ongeluk vis. Misschien zou baleinen nuttig zijn bij het zeven van voedingsstoffen uit strandzand. Als dat niet het geval is, en als de natuur geen ander gebruik vindt voor die organische mechanismen, zullen ze onder zware evolutionaire druk komen te staan ​​en een van de categorieën zijn die worden weggevaagd.

Nu heb ik beelden van giftige boomklimmende inktvis die als een vliegende eekhoorn in een nietsvermoedende prooi duikt. De natuur is metaal.

Je moet alle gewervelde dieren op het land elimineren, zodat ze geen concurrentie hebben. Dit gaat lang duren. Walvissen en dolfijnen zijn zeer gespecialiseerd, dus je moet zoveel mogelijk obstakels verwijderen. Elke terrestrische gewervelde zal veel sneller open nissen kunnen vullen dan walvissen en dolfijnen. U hoeft niets in de weg te staan, dus de zeer nadelige gespecialiseerde aanpassingen doen er niet toe.

Je moet ze in moerassen krijgen om ze te laten beginnen met het herontwikkelen van voeten en achterpoten. Het zullen dolfijnen zijn, walvissen zullen gewoon niet voorkomen vanwege hun grootte, je hebt kleine dieren nodig om zo'n overgang te maken. Dus als je absoluut walvissen nodig hebt, moet je van dolfijnen afkomen, zodat walvissen kleiner zullen worden in hun niche.

Hemoglobine is een onbeduidend probleem dat gemakkelijk kan worden veranderd, en echolocatie werkt op het land (zie vleermuizen). Balein vereist opnieuw de eliminatie van tandwalvissen en dolfijnen om hen aan te moedigen hun tanden of een analoog opnieuw te ontwikkelen.

Als je maar één of twee soorten tandwalvissen (of dolfijnen) nodig hebt, is dat niet erg. Je gebruikt het jachtgedrag op het strand van orka's om meer landaanpassingen aan te moedigen, maar dat werkt niet voor baleinwalvissen.

Ik weet niet zeker wat de etiquette op deze site is met betrekking tot het opnieuw plaatsen van antwoorden op eerdere vragen, maar ik herinner me dat ik een soortgelijke vraag beantwoordde over dolfijnen die zich aanpassen aan het leven op het land, dat zou hier nuttig kunnen zijn. Of de reden dat ik me dit antwoord herinner, te wijten is aan mijn voorliefde voor het gekke MSPaint-beeld dat ik heb gemaakt om het te begeleiden, is hier noch daar.

Hoewel het onwaarschijnlijk is dat walvisachtigen hun achterpoten terugkrijgen, is het is mogelijk dat staarten opnieuw worden gebruikt voor terrestrische voortbeweging. Zeeleeuwen hebben precies dat gedaan, en ze zijn behoorlijk behendig op het land voor een voornamelijk in het water levende soort.

Het lijkt onwaarschijnlijk dat baleinwalvissen zouden terugkeren naar het land, aangezien de belangrijkste motivatie om terug te keren naar het land waarschijnlijk zou zijn om voedsel te vinden en baleinwalvissen zijn nutteloos uit het water. Onder de juiste omstandigheden zouden baleinwalvissen waarschijnlijk weer tanden kunnen krijgen.

Het proces van terugkeer naar het land zou kunnen beginnen met een vleesetende walvis- of dolfijnsoort die zichzelf soms "strandt" om voedsel te verkrijgen. Het is bekend dat orka's dit doen om bijvoorbeeld op zeehonden te jagen. Individuen die zich enigszins met hun vinnen op het land kunnen voortbewegen, hebben een voordeel ten opzichte van degenen die dat niet kunnen. Uiteindelijk kunnen ze een amfibische vorm ontwikkelen die lijkt op een zeehond, die zich vervolgens kan vertakken in de meer terrestrische vorm van een zeeleeuw. Als zich een volledig terrestrische nis opent, kunnen ze het water volledig verlaten. Dit zou kunnen leiden tot een geheel nieuwe tak van verschillende soorten zoogdieren die hun staarten als achterpoten gebruiken.

Een van de belangrijkste factoren hier is om te beseffen dat de verschuiving van landdier naar walvis meer dan 55 miljoen jaar evolutionaire druk was. het is in geen geval een korte dienst die onderweg veel halteplaatsen zal omvatten. Het is ook vermeldenswaard dat er onderweg verschillende mislukte stappen waren die uiteindelijk uitstierven omdat ze zich niet konden aanpassen.

Eerst en vooral moet de druk om uit zee te komen bestaan. en om dit te doen zou ik een van de twee routes volgen.

-1 enorm roofdier. met wat warmer water is het mogelijk om de Megalodon, een absoluut enorme haai, opnieuw te introduceren. Deze haai vertrouwt op diep water om zich te verbergen, een prooi (walvis) nabij het oppervlak te lokaliseren en snel te zwemmen voor een verrassingsaanval vanuit de diepte. Dit maakt diepe wateren buitengewoon gevaarlijk voor de walvis- en dolfijnpopulaties en dwingt hen tot ondiepe waterhabitats. Dit zou waarschijnlijk leiden tot het uitsterven van grotere walvissoorten als ze afsterven aan deze nieuwe concurrent. Dolfijnen en kleinere walvissoorten kunnen alleen overleven omdat ze in ondiep water kunnen functioneren.

-2 toxine of 'dode' zones gaan overheersen. Algenbloei en andere natuurlijke fenomenen kunnen hoogtij vieren. Deze bloemen verbruiken de zuurstof uit het water en zorgen voor grote dode zones. Omdat oceaanzoogdieren nog steeds lucht inademen, worden ze niet direct beïnvloed, maar hun voedselbron is dat zeker. Dit dwingt hen tot waar de prooi is. Ondiep water. Nogmaals, grotere walvissoorten zullen niet in staat zijn om over te gaan naar ondiep of ze zouden niet in staat zijn om de schaal van voedsel te vinden die ze nodig hebben in ondiepe habitats. Kleine walvissoorten worden dominant.

In beide gevallen hierboven, heb je nu de walvispopulatie uitgestorven of in ondiepe wateren. In diepe oceaan heeft snelheid het voordeel. in ondiepe wateren domineert behendigheid. In de loop van de volgende miljoen jaar past de walvispopulatie zich langzaam aan om meer geschikt te worden voor snelle bewegingen in plaats van hoge snelheden.

Hieruit komt het vermogen om 'af te duwen', waarbij de staart wordt gebruikt om zichzelf van de grond of nabijgelegen rotsen te werpen om op een bepaald moment topsnelheid te bereiken. In dit stadium (mogelijk 3-4 miljoen jaar in de toekomst) heeft de walvis nu de vorm en rooftactieken die meer lijken op die van een krokodil (kutchicetus of mogelijk ambulocetus) waar hij op de loer ligt, in ondiep water, totdat een prooisoort komt door zodat ze snel kunnen toeslaan. Dit wezen zou afstammen van de dolfijnpopulaties, maar niet meer veel op een dolfijn lijken. Poten om af te zetten zouden in dit stadium kunnen beginnen met ontwikkelen (mogelijk 5 miljoen jaar in de toekomst, misschien langer). Sonar en dergelijke zullen geleidelijk zijn verdwenen, waardoor meer van de hersenen kunnen worden gebruikt voor zicht en geur.

En in deze fase heb je iets nodig om ze volledig op het land te duwen. een verschuivend landschap (zoals Amerika dat gescheiden is waardoor de oceaanstroom tussen Noord- en Zuid-Amerika kan stromen) verandert de stroming en brengt koud water in de voorheen warme ondiepten waarin deze wezens leefden. Ze dwingen hen naar het land om zichzelf te zonnen voor warmte. Of een verandering in de beschikbare prooi waardoor de voormalige dolfijnachtige wezens verder op het land worden gedwongen voor een prooi (een beetje krokodilachtig). In de loop van de volgende paar miljoen jaar worden deze eigenschappen langzaam als de Pakicetus totdat het weer een landdier is.


Waarom hebben walvissen geen kieuwen ontwikkeld?

Als evolutie spaarzaam is, waarom hebben we dan rudimentaire structuren zoals een staartbeen of een appendix? Waarom bestaat ongeveer de helft van het menselijk genoom uit zich herhalende sequenties die zijn afgeleid van virussen of mobiele genetische elementen? Ik begrijp je algemene punt en ben het ermee eens dat een organisme met zowel longen als kieuwen waarschijnlijk een van de organen zou herontdekken als het er maar één zou gebruiken (het is veel gemakkelijker voor willekeurige mutatie om onnodige functies te degraderen), maar ik ben het niet eens met de algemene verklaring dat evolutie spaarzaam is.

Evolutie kan niet worden gegeneraliseerd als spaarzaam of 'extreem conservatief'. Zonder selectiedruk is verandering onvermijdelijk.
En er wordt vaak gepostuleerd hoe evolutie in uitbarstingen kan plaatsvinden.

De beste manier om evolutie te beschrijven is om het hele proces te beschrijven, niet om er een paar woorden aan vast te houden.

Het kan zelfs zo zijn dat een van de beste manieren om walvissen te laten evolueren, is om het via landdieren te doen. Sommige aanpassingen die walvissen hebben ondergaan, zouden niet kunnen gebeuren als alleen de selectiedruk in de zee optreedt. Warmbloedig zijn en lucht inademen kan een van de vele zijn.

Ik denk echter niet dat dit noodzakelijkerwijs waar is. Evolutie wordt gevangen in lokale minima, het kan zijn dat ze nooit de globale minima zullen vinden. Het maakt eigenlijk niet uit of de een meer neemt dan de ander, tenzij ze dat doen op een manier die de selectie op het huidige moment beïnvloedt. Stel je bijvoorbeeld voor dat het verwijderen van onze tong de fitheid vergroot en het energieverbruik vermindert op manieren die we als sociaal wezen niet kunnen berekenen, maar als er daar geen geleidelijk pad is naar verhoogde fitheid, zal de evolutie die oplossing waarschijnlijk niet vinden door willekeurige mutatie en selectie. Evolutie kan verspillend zijn zolang haar afval de conditie niet aantast ten opzichte van haar concurrenten en zelfs dan kan het alleen maar leiden tot een populatievermindering, niet tot de eliminatie van de hele populatie die zo'n mutatie bevat.

Dat zou een milieuvriendelijke bestuurder zijn, niet? De geschiedenis van de evolutionaire ontwikkeling (die begon met hun tanden toen ze nog amfibisch waren) geeft inderdaad aan dat ze profiteerden van de gemakkelijke plukjes in de oceaan, maar dit is een kwestie van ecologie (beschikbaarheid van hulpbronnen), wat een subset is van milieu , Nee?

Evoluerende kieuwen zouden geen stap achteruit zijn. Als een walvis kieuwen zou ontwikkelen, zou dat een absoluut enorme stap voorwaarts zijn. Evolutie neemt geen grote stappen. Het kan niet. De meeste evolutionaire stappen zijn kleine babystapjes. Af en toe neemt de evolutie een grotere stap. Maar in tegenstelling tot Superman springt het nooit in één keer over de Grand Canyon.

Walvissen kunnen geen kieuwen ontwikkelen.

Er zijn veel niet-gerefereerde beweringen in deze thread, de meeste foutief, en helaas vanwege tijdgebrek ga ik mijn eigen niet-gerefereerde (en daarom waarschijnlijk onjuiste) beweringen toevoegen. :-/

Zoals reeds opgemerkt, gaat evolutie altijd vooruit in de tijd. Hoe kan het als proces niet?

Als zoiets als kieuwen zich opnieuw zouden ontwikkelen, zouden ze convergerend kunnen zijn, aangezien kieuwbogen nu worden gebruikt om de keel, het strottenhoofd enzovoort te vormen. Houd er rekening mee dat sommige op het land levende gewervelde dieren per ongeluk een deel van hun kieuwopeningen in ontwikkeling behouden, het is een bekend fenomeen bij mensen, dus een dergelijk pad zou een deel of alle eerdere eigenschappen kunnen gebruiken. [De blog "Waarom evolutie is waar" had een paar maanden geleden betrekking op zo'n geval.]

Het is een teleologisch idee dat evolutie een doel heeft, vaak gebaseerd op pre-evolutionaire ideeën van een "ladder van afstamming". Het plakken van medelijdenlabels op proceskenmerken is altijd problematisch, en het plakken van foutieve labels is verwarrend.

Evenzo is al opgemerkt dat selectieve druk op een populatie eigenschappen kan behouden of nieuwe kan ontwikkelen, maar de populatie hoeft niet op een lokaal (of globaal) optimum te zijn, maar gewoon te overleven. Het globale optimum (de meeste biomassa) voor evolutie die inwerkt op individuele populaties is de prokaryote eencellige 'lichaamsvorm'. (Ecologisch kunnen we een spreiding verwachten, en het is gunstig aangezien de wereld met planten de meest wereldwijd productieve is - gezien als netto primaire productiviteit - tot nu toe.)

En nogmaals, zoals reeds opgemerkt, kan het ontwikkelen van verschillende complementaire manieren van luchtopname voordelig zijn en is hoe tetrapoden overgingen op longen. Dieren kunnen huid (amfibieën), luchtzakken (diverse tetrapoden) of darmweefsel (zwemblaas) als supplement gebruiken. Het mechanisme kan het beste werken onder water (kieuwen), met toegang tot water (opname via de huid) of onafhankelijk zijn van het waterleven (intestinale opname).

Ongetwijfeld niet langer. Een paar maanden geleden werd de vondst vrijgegeven dat er minstens één warmbloedige vissoort is, de opha, een toevallige vondst. "Verwarmd bloed maakt opah tot een krachtig roofdier dat sneller zwemt en beter ziet" [ https://swfsc.noaa.gov/news.aspx?ParentMenuId=39&id=20466 ]

Je kunt stellen dat het voor walvissen moeilijker, misschien zelfs onmogelijk zou zijn om soortgelijke tegenstroomwarmtewisselaars te ontwikkelen als de opah-gebruik, aangezien de lichaamstemperatuur van opah een stuk lager is dan bij zoogdieren. (Maar het is een terugkerende ontwikkeling, IIRC, de gnoe-antilope, heeft dat ontwikkeld om zijn hersenen te beschermen tegen zijn ongewoon hoge lichaamstemperatuur van ongeveer 44 graden Celsius. En we hebben vergelijkbare warmte-uitwisselingsmechanismen voor de hersenen met een lager efficiëntieniveau. ) Maar het zou kunnen.

Meestal zouden zich ontwikkelende kieuwanalogen aan verschillende beperkingen onderhevig zijn (draagt ​​relatief weinig zuurstof bij dat moet worden afgeschermd tegen warmteverliezen).

Walvissen waren grote landdieren die pas recent (op typische evolutionaire tijdschalen) walvissen werden. Zo zijn alle tussenstadia* van fossiele skeletten gevonden. - Mogelijk de meest complete set van "tussenstadia" die er bestaat. Ze hebben hun luchtademhalingsstructuren enigszins ontwikkeld. Hun "neus" bevond zich in de buurt van de voorkant van het landdier waaruit ze evolueerden, maar migreerden naar hun zich ontwikkelende staart zodat deze in de lucht was wanneer het grootste deel van het dier onder water was (en water zijn gewicht droeg).

* Overblijfselen van de eens zo massieve achterpoten zijn nog steeds aanwezig in de meeste moderne walvissen - alleen minuscule nutteloze interne botstructuren die "binnenzweven" in hun rode vleesvlees - zelfs niet meer vastgemaakt aan de ruggengraat. In sommige van de latere stadia van de fossielen van de walvisevolutie, zijn deze in omvang verkleinde voormalige achterbeenbotten nog steeds bevestigd aan de ruggengraat, maar zijn 100% inwendig, dus met weinig of geen nut. Hier is dat bijna tot walvisstadium skelet met de resterende heupbeenderen en sterk verkleind achterbeen volledig inwendig, maar in tegenstelling tot de walvis, zijn deze botstructuren nog steeds aan het ruggengraat vastgemaakt.

Er zijn hier enkele uitstekende antwoorden, maar veel die een richting naar evolutie impliceren. Evolutie vereist variatie en selectie. De variatie is zinloze variatie (van genetische fouten). De selectie tussen varianten leidt tot differentiatie.

Over het algemeen is er een stapsgewijze progressie. Als een volledig chromosoom wordt verwijderd of gedupliceerd, kan er een verandering in meerdere stappen zijn, maar over het algemeen accumuleren in één stap variatie en seksuele reproductie mengt varianten.

Kieuwen kunnen via een proces in één stap onverenigbaar zijn met de longen. Het proces van het verkrijgen van tolerantie voor droge lucht door kieuwen kan eenvoudiger zijn dan het proces van het verkrijgen van longtolerantie voor water (in het algemeen verdrinking genoemd). Misschien is er een variant van de walvis geboren die water KAN hebben ingeademd, maar die walvis vergat nooit zijn adem in te houden. En misschien was die walvis bijzonder onvruchtbaar.

De warmbloedige uitleg is heel logisch. Walvissen hebben thermoregulatie nodig. Een walvis die zeewater opzuigt, daalt in temperatuur. Nogmaals, evolutie is stapsgewijs. Dus als je tegelijkertijd een mechanisme voor oxygenatie van bloed en een thermoregulerende verandering moet ontwikkelen, is de kans groot.

Er moet ook selectiedruk zijn. Als een walvis wordt geboren met een eerste stap in een hypothetisch pad naar kieuwen. zeg maar een bloed-huid pleister die slecht zuurstof bevat. dan moet die genetische variant worden doorgegeven, en overleven. Als willekeurige genetische drift is de kans groot dat de gewrichtsvariant verloren gaat. Als het bewaard blijft, moet er een tweede stap plaatsvinden om aan die eerste stap toe te voegen.

Google vertelt me ​​dat walvissen al 35 miljoen jaar bestaan ​​en dat er momenteel 84 levende soorten zijn, samen met nog eens 400 die uitgestorven zijn. Als een van de 400 op weg was naar kieuwen, is die verandering van zacht weefsel niet beschikbaar. Misschien waren ze dat allemaal en loopt dat specifieke pad altijd dood.

Een kieuw is een sterk geëvolueerde structuur, waarbij een reeks genen betrokken is. En er moet een stapsgewijs pad zijn naar die structuur die niet op de een of andere manier ook een selectief probleem is.

Veel zoogdieren leven in of rond het water (bevers, otters, zeehonden, enz.). Een paar leven volledig in het water (dolfijnen, walvissen). Het is relatief eenvoudig in te zien hoe een populatie zeeotters zou kunnen evolueren tot een "zeehonden"-populatie (beter voedsel in het water, meer predatie op het land, enz.). En om te zien hoe een zeehondenpopulatie zou kunnen evolueren tot een puur zeezoogdier (probleem van de bevalling, maar het ontwijken van landpredatie, misschien beter voedsel). De variatie van het toevoegen van vetlagen en mutaties voor watermanoeuvres kunnen eenvoudigere eenstapsmutaties zijn.

Dus naast de problemen waar mensen hier op wijzen, waar hele kieuwen selectief nadelig kunnen zijn (van afkoeling, van verlies van drijfvermogen (weer verdrinken!)), wil ik er ook op wijzen dat kieuwen variatie-ally complex zijn, en tussenstappen kunnen nadelig zijn.


Waarom zijn dolfijnen niet geëvolueerd om onder water te ademen?

Ik begrijp dat dolfijnen zoogdieren zijn, maar waarom zijn dolfijnen niet geëvolueerd om onder water te ademen? Wat denk je dat de voordelen zijn voor hen die uit een blaasgat ademen?

Edit: bedankt aan iedereen die de tijd heeft genomen om dit tot in detail uit te leggen. Ik waardeer dit zeer. En iedereen bedankt voor het niet neerbuigend doen. Jullie zijn allemaal erg behulpzaam en ik heb zeker veel geleerd.

Je krijgt dezelfde organen als je voorouders. Dezelfde staart, dezelfde longen en dezelfde vingers. Geleidelijk, door natuurlijke selectie, helpt elke variatie die u een voordeel geeft u te overleven en die eigenschappen door te geven. Dit is wat leidt tot de ontwikkeling van nieuwe organen. Dat gezegd hebbende, wordt u beperkt door het beperkte potentieel van de organen die u bezit. Dieren die gedijen in aquatische omgevingen hebben meestal kieuwen, maar als een dier longen heeft die gedurende ten minste de hele jachtperiode dezelfde prestaties leveren, is het net zo goed. Evolutionaire druk stopt waar het voor een dier net voldoende is om te overleven.

Daarnaast zijn longen veel efficiënter dan kieuwen, omdat water een veel lagere zuurstofconcentratie heeft dan lucht. Vissen kunnen hiermee leven vanwege hun lagere metabolische vraag. Een dolfijn met zijn Zoogdierstofwisseling kan dat niet.

Bovendien hebben dolfijnen en alle aquatische tetrapoden, met uitzondering van amfibieën, de genetische instructie voor kieuwen verloren, waarvan de meeste zijn hergebruikt in interne oren, luchtpijp en gezichtsstructuren. Gills zelf begon als voedselnetten die werden gebruikt voor ademhaling toen chordaten complexere en grotere vormen ontwikkelden.

Bewerken: ik zou eraan kunnen toevoegen dat je de organen die je voorouders hebben verloren, niet kunt terugkrijgen. Veel geslachten stierven uit, simpelweg omdat hun potentieel voor soortvorming was uitgeput en werden overtroffen door generalistische lichaamsvormen. Vogels kunnen geen T-Rex worden omdat ze hun tanden en vingers hebben verloren. Walvissen kunnen niet meer terugkeren naar het land, behalve om te sterven, maar vissen, in ieder geval degenen met een zwemblaas verbonden met zijn darm, kunnen en hebben zich bij meerdere gelegenheden aangepast aan luchtademhaling, en als ze nog steeds achtervinnen hebben, zich aanpassen aan een tetrapodaal opstelling van het lichaam.


Waarom zijn walvissen en dolfijnen niet geëvolueerd om kieuwen te hebben? - Biologie

Walvissen, dolfijnen, bruinvissen, zeehonden, walrussen en vele andere zeedieren zijn zoogdieren, geen vissen. De zeezoogdieren bestaan ​​omdat ongeveer 50 tot 60 miljoen jaar geleden sommige zoogdieren van het land en de oceaan afdwaalden, en daar evolueerden ze tot verschillende soorten zeezoogdieren. Voor walvissen en dolfijnen veranderden hun voorpoten in vinnen. Hun achterpoten werden heel klein, zo klein dat je ze niet eens kunt zien als je naar deze dieren kijkt, maar ze hebben nog achterpoten in hun lichaam -- als je een skelet van een walvis ziet, kun je zien dat het een kleine poot heeft botten bij zijn staart. Hier is een interessante bespreking van de achterpoten bij walvissen en dolfijnen:

Net als zoogdieren ademen walvissen en dolfijnen lucht door een paar longen, ze zijn warmbloedig, hun jongen drinken melk en ze hebben haar (hoewel heel weinig). De walvis is eigenlijk het naaste levende familielid van het nijlpaard. Hier is wat goede informatie over het verschil tussen walvissen en dolfijnen en vissen:

Walvissen zijn zoogdieren omdat ze levende jongen baren, ze hebben een vacht (hoewel het erg dun is op hun lichaam), ze hebben longen en ademen lucht en ze voorzien hun jongen van melk.

Je hebt veel interessante vragen over zeezoogdieren. Dolfijnen en andere walvissen zijn allemaal zoogdieren die walvisachtigen worden genoemd. Zoogdieren, en alleen zoogdieren, hebben vacht of haar en voeden hun baby's melk. Walvissen voeden hun baby's allemaal met melk. Je denkt misschien dat walvissen geen vacht hebben. Je hebt grotendeels gelijk. Ze hebben een vacht als ze een foetus zijn, maar verliezen deze voordat ze worden geboren. Een paar soorten hebben snorharen als volwassenen en snorharen zijn een haartype.

Er zijn bepaalde kenmerken die alle zoogdieren gemeen hebben. Zoogdieren zijn allemaal warmbloedige dieren, ze ademen lucht, hebben haar en moeders voeden hun baby's melk uit de borstklieren. Walvissen doen eigenlijk al deze dingen! Walvissen zijn warmbloedig, wat betekent dat ze een hoge lichaamstemperatuur behouden die niet verandert in het koude water. Vissen zijn koudbloedig, dus hun lichaamstemperatuur verandert afhankelijk van de temperatuur van hun omgeving. Walvissen ademen eigenlijk lucht met longen en gebruiken hun blaasgaten om uit te ademen! Ze komen naar de oppervlakte van het water zodat ze kunnen ademen, net als jij en ik. Vissen halen via hun kieuwen direct zuurstof uit het water. Walvissen hebben zelfs een klein beetje haar op hun gladde huid, meestal op de bovenkant van hun hoofd. Vissen hebben schubben. Walvissen baren zelfs levende babywalvissen die melk van hun moeder krijgen als voedsel. Vissen leggen eieren, die nog moeten uitgroeien tot een babyvisje. Walvissen zijn dus inderdaad zoogdieren en geen vissen!

Walvissen zijn zoogdieren omdat ze de kenmerken delen van andere zoogdieren (zoals wij!). Deze kenmerken zijn onder meer het vermogen om hun eigen lichaamstemperatuur te regelen (in tegenstelling tot koelbloedige dieren, zoals hagedissen), haargroei en melkproductie om hun jongen te voeden (die levend worden geboren, niet in eieren). Vanwege al deze eigenschappen, hoewel walvissen in de oceaan leven en over het algemeen veel groter zijn dan wij, zijn het net als mensen zoogdieren.


Feiten over dolfijnen

Dolfijnen zijn ongelooflijk. Het zijn sociaal vaardige, intelligente, behendige, vrolijke en speelse wezens die veel emotionele overeenkomsten met mensen delen. Er is een indrukwekkend aanbod van verschillende soorten dolfijnen en ze hebben allemaal hun eigen unieke identiteit en kenmerken!

Top tien feiten over dolfijnen

  • Er zijn momenteel 42 soorten dolfijnen en zeven soorten bruinvissen.
  • Dolfijnen zijn zeezoogdieren. Ze moeten naar de oppervlakte om lucht in te ademen en levende jongen ter wereld te brengen.
  • Een dolfijnzwangerschap duurt tussen de negen en 16 maanden. De moeder voedt haar nakomelingen met melk. De zonen en dochters van orka's blijven voor het leven bij hun moeders gezin.
  • Dolfijnen eten vis, inktvis en schaaldieren. Ze kauwen niet op hun voedsel, maar kunnen het in kleinere stukjes breken voordat ze het doorslikken.
  • Alle dolfijnen hebben kegelvormige tanden. Een Risso-dolfijn heeft er 14, terwijl een spinnerdolfijn er 240 kan hebben.
  • De orka (orka) is de grootste dolfijn. Hectors dolfijn en Franciscana zijn twee van de kleinste.
  • De vier soorten rivierdolfijnen bewonen de grote waterwegen van Azië en Zuid-Amerika.
  • Dolfijnen hebben een scala aan vocalisaties, zoals klikken, fluiten en gillen, die ze gebruiken voor hun goed ontwikkelde communicatie- en echolocatievaardigheden.
  • De levensduur varieert van ongeveer 20 jaar bij de kleinere dolfijnsoorten tot 80 jaar of meer voor grotere dolfijnen zoals orka's. is de meest bedreigde dolfijn. Er zijn minder dan 50 personen over. Minder dan 10 vaquitas (een soort bruinvis) overleven.

Hoeveel soorten dolfijnen zijn er?

Momenteel zijn er 49 dolfijnen- en bruinvissen die in zes families zijn gegroepeerd: de oceanische dolfijnfamilie is verreweg de grootste met 38 leden, de bruinvisfamilie heeft zeven leden en er zijn vier rivierdolfijnfamilies, die elk slechts één soort bevatten. Classificatie is echter geen exacte wetenschap en naarmate er meer informatie en ontdekkingen aan het licht komen, zullen de beraadslagingen doorgaan en zullen sommige dolfijnsoorten waarschijnlijk verder worden opgesplitst in meer dan één soort en/of ondersoort.

Namen en bijnamen kunnen zeker verwarrend zijn. Er zijn acht dolfijnennamen die het woord 'walvis' bevatten, waaronder grienden, orka's, valse orka's en meloenkopwalvissen. Twee soorten hebben walvis en dolfijn in hun naam de noordelijke rechtse walvisdolfijn en de zuidelijke rechtse walvisdolfijn - geen wonder dat zowel het publiek als wetenschappers in de war raken!

Waar leven dolfijnen?

Dolfijnen leven in de zeeën en oceanen van de wereld en ook in sommige rivieren. Sommige dolfijnsoorten leven het liefst in kustgebieden, andere houden van ondiep water, maar leven liever ver van de kust in de buurt van stukken ondieper water die verder in zee liggen.

Orka's zijn de enige dolfijnen die in de Arctische en Antarctische wateren leven. Door hun grote formaat hebben ze meer bescherming tegen de harde kou van de ijskoude zeeën. De meeste dolfijnen geven de voorkeur aan tropische en gematigde wateren omdat het warmbloedige zoogdieren zijn en het voor hen dus gemakkelijker is om hun lichaamstemperatuur in deze omgevingen te regelen.

Kunnen dolfijnen in zoet water leven?

Rivierdolfijnen zoals de Amazone-rivierdolfijn (boto) en Zuid-Aziatische rivierdolfijnen leven hun leven alleen in zoetwaterrivieren en meren, ver van de oceaan worden ze soms de 'echte rivierdolfijnen' genoemd. There is another group of so-called river dolphins these are fresh water populations of marine dolphin species some of whom permanently live in fresh water rivers, these include the tucuxi (or sotalia), the Guiana dolphin, Irrawaddy dolphin and the finless porpoise.

What are the differences between dolphins and porpoises?

Porpoises are smaller than dolphins they are less than 2.5m (8ft) long. They are also characteristically chunkier than dolphins and have a small head, little or no beak, and a small triangular dorsal fin (except the finless porpoises!). Porpoises and dolphins also have a different teeth shape. Porpoise teeth are spade-shaped whilst dolphins are conical.


Whales evolved large brains in the same way that we did

The largest brains ever to have evolved belong to whales. Now we have discovered that the marine mammals gained their big brain size in the same way we did – through massive expansion of two particular brain regions, fuelled perhaps through changes in diet.

Amandine Muller at the University of Cambridge and Stephen Montgomery at the University of Bristol, UK, looked at brain size data from 18 species of whale and dolphin, as well as from 124 different land animals including 43 species of primate. With few exceptions, the whales, dolphins and primates all seem to have gained large brains through dramatic growth of the same two brain regions: the cerebellum and neocortex. Both regions are important for cognitive functions such as attention, and for controlling the movement of the body.

It makes sense that the cerebellum and neocortex evolve in unison, says Montgomery, because they are physically connected by many brain pathways. “It’s possible one can only change so much without being constrained by the performance of its partner, and needing the other structure to ‘catch up’,” he says.

Advertentie

But what drove these two brain regions to expand so dramatically in whales and dolphins? Muller and Montgomery first explored whether the trigger was a change in social behaviour. In common with some primates – including our species – whales and dolphins can form complex social groups. However, the two researchers found no strong correlation between the whale and dolphin species with the most advanced social behaviour and those with a particularly large cerebellum and neocortex.

But they did discover that the whale and dolphin species with a larger cerebellum and neocortex typically enjoy an unusually broad diet, in terms of the variety of foodstuffs they consume. This might suggest that broadening the diet encouraged the evolution of larger brains.

It is unclear why diet and brain size are linked. Montgomery speculates that a broad diet is more likely to provide the energetic resources needed to fuel brain expansion. Alternatively, it might be that marine mammals with a broader diet need to learn and use a wider range of foraging behaviours to exploit different food resources. This could require a larger brain.

Unravelling how and why brain evolution and diet are linked in whales and dolphins could be important because it might help us understand why primates evolved large brains too.

Many researchers argue that primates gained large brains as their social worlds became more complex. But in the last few years, some have given up on this social brain hypothesis because of evidence that primate brain expansion is actually better explained by changes to diet. The data from whales and dolphins provides new evidence to bolster this idea.

Journal reference: Tijdschrift voor Evolutionaire Biologie , DOI: 10.1111/jeb.13539


How do cetaceans feed?

Baleen whales and toothed whales feed very differently. While tooth whales are grabbers and suckers, baleen whales are either skimmers, suckers or gulpers!

Toothed whales (including dolphins and porpoises) all have teeth but the number, size and position, and even purpose of their teeth, varies from species to species. Some, like Orcas, use their teeth for grabbing while the long tusk of a male narwhal acts as a sensory organ and may help them “taste” the surrounding waters. One thing they have in common is that they do not use their teeth to chew their food! Toothed whales do not have molars for chewing their food, they swallow it whole or in large chunks. Some toothed whales use their tongues as pistons to suck in the food, using their teeth more socially than for feeding. One thing all toothed whales have in common is their sophisticated sonar systems called echolocation. This helps them find and target their prey which typically consists of fish, squid and octopus. However, some Orcas also are known to eat sharks and even other marine mammals.

Instead of teeth, baleen whales have hundreds of overlapping baleen plates grow downwards from the gums of the whale’s upper jaw. The number, size, and color of the baleen plates are unique for each whale species. The hairy fringe on the inside of the baleen plates earned these whales their scientific name “mysticete”, or moustached whales. Baleen is made out of keratin, the same protein that makes up our fingernails and hair. Being strong and flexible, baleen makes the perfect filter, or colander, enabling whales to strain out sea water and keep the prey.

Baleen whales are typically categorized as skimmers, gulpers, or suckers. Skimmers, like North Atlantic right whales, swim through patches of plankton with their mouths open as the water washes through the baleen, the tiny plankton are caught by the baleen and remain trapped in the their mouths. Gulpers are rorqual whales. Rorqual whales like blue and humpback whales have a series of pleats running from their lower jaw to the belly button which expand when they are filled with water. They close down with their upper jaw and force the water through the baleen, capturing fish or krill. Gray whales are suckers, they literally suck amphipods from the bottom of the ocean taking in mouthfuls of mud and food before forcing the water, sand and mud through their baleen as they capture their prey.


Why haven't fish evolved to fill the niche whales do? Why haven't marine mammals evolved to be the size of small fish?

My main question is why there isn't a massive fish the same size or as large as whales. They had much more time to evolve this adaptation and grow basically so large nothing could eat them, so why didn't they? Yes, there is the whale shark, but to my knowledge they are fairly rare, the only fish species of that size I can think of, and while they are filter feeders, my impression is they don't consume schools of fish like humpbacks do, for example.

If I had to guess why Iɽ say it's because maybe mammals are warm-blooded and therefore can expend more energy, or it requires more intelligence to do whatever allowed whales to thrive and evolve into many different species. That could be completely wrong, I'm not an expert.

Come to think of it, even marine reptiles evolved to be far larger than most fish. I guess there are and have been huge sharks, but they're mostly non-filter feeding predators.

And thinking about that brings up the reverse question : why didn't any mammals evolve to be basically fully marine creatures, yet smaller sized? For example, a sort of mini-dugong that feeds on moss and seaweed or very tiny, fast dolphin (like the size of a typical small fish. like a sea rat) that feeds on fish in relatively shallow waters and reefs.


How do whales and dolphins breathe?

Whales and dolphins are mammals and breathe air into their lungs, just like we do. They cannot breathe underwater like fish can as they do not have gills. They breathe through nostrils, called a blowhole, located right on top of their heads.

This allows them to take breaths by exposing just the top of their heads to the air while they are swimming or resting under the water. After each breath, the blowhole is sealed tightly by strong muscles that surround it, so that water cannot get into the whale or dolphin’s lungs.

When a dolphin surfaces for air, he breathes out (exhales) first and then breathes in (inhales) fresh air it only takes a fraction of a second for the dolphin to do this. If you are close by, it is easy to hear a dolphin’s ‘blow’ at the surface in fact you will often hear a dolphin before you see him! The blow is the sound you hear, and the spray of water you see, when the dolphin forcefully breathes out and clears away any water resting on top of his blowhole. The water spray is not coming from the dolphin’s lungs it is just water sitting on top of its head around the blowhole being blown away before he inhales.

Dolphins do not breathe through their mouths in the same way as people can, they only breathe through their blowholes. In this way, breathing and eating are kept entirely separate in dolphins so that they can capture prey in their mouths and swallow it without the risk water getting into their lungs.

Dolphins are able to hold their breath for several minutes but typically they breathe about 4 or 5 times every minute.

Until recently it was thought that dolphins could not breathe through their mouths in the same way as people can, only through their blowholes. However, in 2016 scientists discovered a New Zealand dolphin with a damaged blowhole who had learnt to breathe through his or her mouth.

Dolphins are able to hold their breath for several minutes but typically they breathe about 4 or 5 times every minute.

Deep-diving whales such as sperm whales or Cuvier's beaked whales may go well over an hour between breathes. The record is held by a Cuvier's beaked whale that dived for 137 minutes (well over two hours!).

They have high amounts of haemoglobin and myoglobin to store oxygen in their blood and muscles, can reduce their heart rate and even shut down some organs when they dive to help them survive in the deep.


Bekijk de video: Walvis Laat Duiker Niet Gaan. Tot Ze Doorheeft Waarom (Augustus 2022).