?

Log in

No account? Create an account
Курии, как вид, ч.3 - Григорий "Это ж Гест"(с) [entries|archive|friends|userinfo]
Григорий

[ userinfo | livejournal userinfo ]
[ archive | journal archive ]

Курии, как вид, ч.3 [Dec. 4th, 2017|04:16 pm]
Григорий
[Tags|, ]

Теперь. Моя собственная схема жизненного цикла курий выглядит так:



Все курии рождаются из яиц, все яйца несёт самка-"яйценос". Строго говоря, с биологической точки зрения, у курий всего два пола - самец и самка, но четыре формы с двухступенчатым процессом размножения. "Носитель" ("кормилец", blood-nurser) - это гигантская личинка, свободно живущий эмбрион, который не в состоянии пройти через метаморфоз. Развитие зародыша в носителе, как мне кажется, является фатальным для носителя, потому что его в буквальном смысле слова едят заживо, а потом разрывают изнутри, как в фильме "Чужой".

Итак, в глубокой эволюционной древности далёкий предок курий перешёл от паразитоидности к "самопаразитоидности". Я могу предложить следующую гипотетическую модель.

Взрослая самка при помощи заострённого яйцеклада откладывает яйцо или яйца в тушку убитой или так или иначе обездвиженной ею жертвы. Из яйца выводится личинка, которая быстро растёт, пожирая внутренности носителя. Затем личинка проходит метаморфоз и из туши выбирается миниатюрная копия взрослой особи. Очевидная выгода - самка экономит ресурсы собственного тела. Взрослая особь, при этом, может быть даже менее хищной, чем личинка, но личинка сугубо плотоядная. Минус - нужна подходящая добыча подходящего размера, и это, в свою очередь, накладывает ограничения на то, каких размеров может достигать взрослая особь.

Затем, в какой-то момент, более крупная самка откладывает яйца в тушки убитых зверьков, которые она складывает в своём гнезде, из яиц выводятся личинки. Личинка выбираются из тушки, но даже выжрав тушку изнутри, она всё ещё недостаточно жирная, чтобы запустить процесс метаморфоза. Мать "доводит" её, принося ей пищу, до тех пор, пока личинка не вырастет до нужного размера. Роль тушки изначальной жертвы падала. (Преимущество в том, что пища для личинки могла быть мелкой и посильной для самки - аналоги насекомых и так далее.) Вот тут природа делает финт ушами - при виде раскормленной личинки, выросшей до нужного размера, у какой-то древней самки сработала программа "мой любимый размер", и самка отложила следующее яйцо в собственную личинку. Этот изначальный сбой программы оказался полезной мутацией.

Самка жертвовала первым ребёнком ради второго, который развивался в удобном, жирном носителе нужного размера, и потому появлялся на свет крупным и полностью сформировавшимся. Это привело к усложнению программы заботы о собственных отпрысках. Изначально самка проявляла минимальную заботу о своих детях, она просто штамповала яйца и откладывала их в подходящую жертву. Особь, покинувшая носителя, начинала охотиться самостоятельно. Но теперь, когда самка носила еду первой личинке и тратила своё время и силы, чтобы подготовить подходящего носителя для второго, полноценного отпрыска, она была заинтересована в том, чтобы повысить выживаемость своего потомства. Количество уступало качеству. Хотя детёныш после метаморфоза был полностью готов к самостоятельной жизни, мать оставалась с ним, защищала его от опасностей и учила полезным навыкам - всё более сложным у всё более умных существ. Когда сформировавшийся детёныш прогрызал носителя изнутри и выползал наружу, у него происходит импринтинг на первую увиденную взрослую особь - "это мама, держись рядом, повторяй за ней, не смей проявлять агрессию, подчиняйся, учись".

Всё это, в конечном счёте, дало предкам курий возможность перейти в более крупный размерный класс и подняться на вершину пищевой цепи.

Возьмём людей. Предки нынешних приматов очень давно сделали выбор в пользу K-стратегии. Небольшие хвостатые плюшки сравнительно долго жили (для мелкой плюшки) и рожали небольшое число крупных детёнышей, нуждавшихся в материнской заботе. Одной фразой: два соска у самки. Эти существа сделали ставку на ум, на выработку навыков, на качество, а не на количество, и мы им за это очень благодарны. Но эта предельная K-стратегия стала большой проблемой при переходе в крупный размерный класс. Очень низкий темп воспроизводства: самка долго вынашивает крупного детёныша, затем долго о нём заботится, и пока он не вырастет и не начнёт самостоятельно добывать пищу, она не может рожать другого. Детёныш беспомощен, возможности самки по добыче пищи ограничены. Это то, с чего начал Лавджой, предлагая своим слушателям подумать - если бы вы смотрели на подобный вид со стороны, какой адаптивный механизм вы могли бы ему предложить? (Ответ: самка сможет чаще рожать, если она посвятит себя уходу за детьми, а самец будет приносить ей еду, заботиться о ней и защищать её и их общее потомство. А делать он это будет потому, что самец любит самку, любит своих детей. А самка любит его и хочет рожать ему детей. Как сказала arishai, в случае Оуэна Лавджоя, имя - это судьба.)

Именно этой проблемы у курий не было (были другие, естественно). Если им хватало еды, они могли позволить себе вырастить крупного носителя, даже если на это уходили месяцы. В крупном носителе, опять же, за много месяцев, мог сформироваться крупный детёныш, с большой головой, мощными челюстями и сложным мозгом, и не нужно было думать о том, как он уместится в мамке, или как он из неё вылезет. Детёныш рос, питаясь мясом и кровью, и прогрызал себе путь на свет, рождаясь уже готовым к потреблению взрослой пищи. Курии - это каннибалы от рождения.

Как сразу сказала мне arishai, носитель - это живой "инкубатор", внешняя матка. Это эволюционный механизм, который сделал курий куриями, биологический маточный репликатор. То же самое повторил p_d_m: "Носитель похож на этакую внешнюю матку... Агрессивная внешняя среда обязывает к тому что курии должны рождаться дееспособными. Классическая самка в такой среде будет слишком массивной, энергозатратной. Та же среда (внутривидовая конкуренция) делает неподвижных носителей, охраняемых недоминантами, менее подверженными для неприятностей".

"Первородная" личинка в ходе эволюции укрупнялась и упрощалась, потому что ей больше не надо было проходить метаморфоз, её задача состояла в том, чтобы быстро набрать необходимую массу и как можно дольше не умирать, пока её будут жрать изнутри. Ротовое отверстие, анальное отверстие, примитивная система пищеварения и кровообращения, столь же примитивная нервная и дыхательная система. Жировые отложения, и, возможно, шерсть. Слепое, глухое, безмозглое, неподвижное существо с присоской на брюхе, готовое прилепиться к любой плоской поверхности.

Сразу скажу, что меня повлияли школьные рассказы про триплоидный эндосперм у растений ("Звери Гора" были изданы на русском в 1998 году, мне было 14-15 лет, да, я ещё в школе учился).

"Вторичный эндосперм — ткань, образующаяся в семенах большинства цветковых растений во время оплодотворения. Эндосперм окружает зародыш и обеспечивает его питание за счет крахмала, растительных масел и белков...

Один спермий оплодотворяет яйцеклетку, при этом образуется зигота, а второй сливается с центральной клеткой зародышевого мешка, и при этом образуется первичная клетка эндосперма (с тройным набором хромосом), которая развивается в эндосперм. Такой процесс называется двойным оплодотворением".


Есть теория, что этот механизм возник следующим образом. Изначально в семени предка цветковых растений содержалось два полноценных зародыша. Но затем один из них развился в источник "запасных", то есть питательных веществ для второго зародыша, который "каннибализировал" своего "брата". Так появился вторичный эндосперм - "оплодотворённая клетка" с тройным набором хромосом, потому что ей уже не надо развиваться в полноценное взрослое растение.

Поэтому, чисто для красоты, я бы предложил, что у "носителя" тройной набор хромосом, он возникает из сочетания половых клеток самца и обычных клеток самки, XXY в человеческих терминах. Естественно, мы не знаем генетический механизм определения пола у курий, и физиология процесса нам тоже неизвестна. Просто зафиксируем - самка курий, яйценос, при наличии у неё самца-оплодотворителя, доминанта, способна производить яйца двух типов - обычные и носителей. Все яйца являются маленькими, их производство не очень затратно для организма яйценоса, но они явным образом различаются. Носитель не может самостоятельно "вылупиться", он вообще ничего не может сделать самостоятельно, всё делают за него. Тут возможны самые разные варианты. Вплоть до того, что самка может откладывать зародыш носителя под кожу "взрослого" носителя, где тот растёт, как пиявка, питаясь кровью, пока его не вынимают. (Если для развития носитель сам нуждается в носителе, то носитель-донор является многоразовым - по крайней мере, по отношению к зародышам носителя.) Возможно, что носителю нужна кровь другого носителя, чтобы получить через неё полезные бактериальные культуры и антитела - которые затем получит детёныш, который сам будет питаться кровью и плотью носителя. Возможно, изначально родители доставали миниатюрного "новорождённого" носителя из яйца и выкармливали его собственной кровью.

Условно говоря:

1. Дикое, доразумное состояние предков курий. Двух особей, самца и самки, достаточно для того, чтобы основать колонию.
2. Все курии живут в крупных колониях, для успешного выведения нового поколения носителей нужны взрослые носители, а без возможности паразитировать на крупных носителях большая часть произведённых на свет носителей дохнет. (По аналогии с людьми - для успешного размножения нужны акушерки или хотя бы повитухи, в чистом поле рожать можно, но лучше не надо.)
3. Технологическая цивилизация, носителей централизованно выводят в инкубаторах, где они сразу получают все необходимые питательные вещества и бактериальные культуры. Большое количество носителей производится и содержится (выкармливается) про запас, на всякий случай.

(продолжение следует...)
linkReply

Comments:
[User Picture]From: anderson_mike
2017-12-04 01:48 pm (UTC)
"Вот тут природа делает финт ушами - при виде раскормленной личинки, выросшей до нужного размера, у какой-то древней самки сработала программа "мой любимый размер", и самка отложила следующее яйцо в собственную личинку. Этот изначальный сбой программы оказался полезной мутацией."

Не очень ясно, как такое может оказаться полезной мутацией. Ведь такой процесс более энергозатратен.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: gest
2017-12-04 01:54 pm (UTC)
Большие энергозатраты -> более крупный, полностью сформировавшийся детёныш -> выше выживаемость потомства. И не нужно искать подходящего носителя.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: anderson_mike
2017-12-04 01:56 pm (UTC)
Я к тому, что чем откармливать первую личинку, откладывать в нее яйцо, ждать вылупления второй (которая будет, по понятным причинам, меньше, чем первая) - выгоднее продолжить откармливать первую.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: gest
2017-12-04 02:10 pm (UTC)
Первая личинка росла в неподходящем, мелком носителе, вторая будет расти в хорошем и пройдёт метаморфоз в идеальных условиях. (А первую личинку всё равно придётся кормить, да, пока она не начнёт подыхать.)

А так, безусловно, тут была развилка:

1. Отказаться от базовой паразитоидности, начать выкармливать личинку с нуля, пока она не совершит метаморфоз.

2. Сохранить глубоко укоренённые паразитоидные адаптации, выращивать собственных носителей, и откладывать личинку в них.

Второй вариант выиграл.

Но мы о природе говорим. Мы вот, как млекопитающие, начинали с существа, которое несло яйца, а потом у матери на пузе выступало молоко, и вылупившиеся из яиц детёныши его лизали (сосков ещё не было).

От этого варианта (сохранившегося у ехидн и утконосов) пошли две сохранившиеся линии инноваций, завязанных рождение живых детёнышей.

Одни рождали детёнышей недоразвитыми, после чего дети ползли по матери в материнскую сумку, там прицеплялись к молочному соску или соскам и постепенно доходили до кондиции.

У других было живорождение, соски, и ещё они развили плаценту. Детёныш получил питательные вещества напрямик от матери, ещё в утробе, а потому рождался более полноценным (но всё равно нуждался в материнском молоке). И это, типа, наша линия, линия самых крутых млекопитающих.

Что из этого является очевидным? Всё это энергозатратные способы (начиная с молока), которые развивались в сторону большей энергозатратности.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: anderson_mike
2017-12-04 02:19 pm (UTC)
Если уже есть личинка размера "мой любимый размер", то решение отложить в нее второе яйцо в нее эволюционно проигрышное. Т.к. в результате через некоторое время и некоторое количество затраченной пищи получим одну дохлую личинку и вторую, размера МЕНЬШЕ чем "мой любимый размер", т.к. преобразование пищи в биомассу личинки не 100% эффективно.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: gest
2017-12-04 02:25 pm (UTC)
"Любимый размер" - это оптимальный размер жертвы паразитизма для данного вида, для выведения наиболее здорового и приспособленного детёныша. Проблема была в том, что таких идеальных жертв стало меньше.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: anderson_mike
2017-12-04 02:34 pm (UTC)
Это я понимаю.

Но если первая личинка УЖЕ доросла до любимого размера - в чем выгода терять время и биомассу, откладывая в нее яйцо, вместо того, чтобы продолжать кормить и дать пройти метаморфозу?
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: gest
2017-12-04 02:53 pm (UTC)
Они изначальные паразитоиды. Паразитирование на носителе и внутренняя метаморфоза в уменьшенную копию взрослой особи для них естественна. Внешнее созревание и поздняя метаморфоза на открытом воздухе - аномалия, вызванная трендом на укрупнее особей, при недостатке подходящих жертв, по тем или иным причинам.

Они делают "выбор" (природа выбирает за них) - внешнее выращивание личинки, которая не будет проходить метаморфоз, и внутреннее созревание личинки, которая будет проходить метаморфоз в тех условиях, на которые изначально были рассчитаны их адаптации, как вида.

Очевидно, что часть детёнышей всё равно сдохнет, как оно бывает в природе. Метаморфоз вполне может быть рискованным и затратным процессом для личинки, для чего она и набирает массу. Они же не насекомые, всё-таки.

Таким образом, считать надо не голую биомассу, а биомассу на шанс дожить до репродуктивного возраста. Отдача-то начинается там. Если выбор между большим количеством детёнышей с меньшим шансом дожить до взрослого возраста, и меньшим количеством детёнышей с большим шансом дожить до взрослого возраста, то что выгоднее?

Если у личинка, вызревавшей в теле брата, будет меньшая смертность, то, имхо, это окупает себя. Ну как один c вероятностью выживания 0,7 или два с вероятностью 0,4 (если я не забыл школьную математику). О процентах, можно, конечно, спорить, но сам принцип?.. Разве я неправ?
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: vashu11
2017-12-04 11:12 pm (UTC)
"личинка, вызревавшей в теле брата, будет меньшая смертность, то, имхо, это окупает себя. Ну как один c вероятностью выживания 0,7 или два с вероятностью 0,4"

Брат то умирает так что это один с 0.7 или один с 0.4

Как насчет вариации с матерью откладывющей 4-5 личинок на саму себя?
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: gest
2017-12-04 11:19 pm (UTC)
Оса не может ужалить сама себя. А если бы могла, это было бы последнее, что она сделала.

В остальном - речь о том, на что лучше потратить одну и ту же биомассу и энергию - на двух 40-процентных отпрысков или на одного 70-процентного.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: vashu11
2017-12-05 01:46 am (UTC)
// если бы могла, это было бы последнее, что она сделала

А самец богомола не может пойти на смерть ради копуляции.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: gest
2017-12-05 10:20 am (UTC)
Самке богомола было бы непросто откусить голову себе!
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: vashu11
2017-12-10 11:35 pm (UTC)
С точки зрения эволюции нет никакой разницы между движением в сторону самки готовой откусить голову и самостоятельным откусыванием головы самому себе. И то и то - действия ведущие к смерти носителя. Оба могут поддерживаться естественным отбором в определенных обстоятельствах.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: gest
2017-12-11 12:36 pm (UTC)
Ладно, я объясню попроще. Представьте себе осу-наездницу. Может ли она отложить яйца в себя? Во-первых, она не способна на это чисто технически. Во-вторых, если бы она могла, это было бы глупо, потому что вид потерял бы целую взрослую самку. Если бы она могла это сделать несколько раз, это могло бы себя окупить, но она-то умрёт от первого раза.

Ну а теперь предлагаю вам укусить самого себя за шею.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: vashu11
2017-12-11 09:35 pm (UTC)
"ИНОПЛАНЕТНАЯ оса не может ужалить сама себя" и "укусите себя за шею". Достойный ответ, в продолжении дискуссии явно смысла нет.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: gest
2017-12-12 08:50 pm (UTC)
А вы готовы обсуждать семельпарию и логику её эволюции? Вы уже прочли, что такое эусоциальность?
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: anderson_mike
2017-12-05 01:50 pm (UTC)
Т.е. мы считаем, что первая личинка - с сильными дефектами развития, обусловленными тем, что начала она развиваться в носителе намного меньшем идеального размера.

А вторая, хоть и меньше первой по биомассе, будет намного более живучей из-за того, что у нее уже хозяит был правильного размера. Так?
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: gest
2017-12-05 01:54 pm (UTC)
Я не знаю, что "мы" считаем. Я говорю о возможном эволюционном механизме возникновения вида, который паразитоид по отношению к самому себе. "Кто знает лучше, пусть предложит смело, и сделает для всех благое дело".
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: _hellmaus_
2017-12-04 02:11 pm (UTC)
Интересный вариант, и у него есть забавные параллели среди насекомых. Муравьи-вампиры не умеют жевать твердую пищу, поэтому добычу скармливают своим личинкам, имеющим жвалы, а потом пьют кровь личинок (http://antclub.ru/formicidae/amblyoponinae/amblyoponini/adetomyrma/adetomyrma-venatrix)
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: gest
2017-12-04 02:18 pm (UTC)
Собственно, для меня эти "ксенологические"/ксенобиологические размышления - повод поговорить об эволюции и том, какие адаптации возможны и наблюдаются в природе, как это всё работает и по каким принципам (из известных нам на текущий момент). Я с детства любил подобное, хотя, конечно, чисто как хобби - отдельные мои одноклассники, посрамив меня, серьёзно занялись биологией.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: gest
2017-12-04 07:56 pm (UTC)
Выложил следующую часть:

https://gest.livejournal.com/1552964.html

Это игра, но, на самом деле, мне очень интересно ваше мнение, как профессионального биолога.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: fukinava
2017-12-04 07:46 pm (UTC)

Или носитель многоразовый или рассчитан на питание по типу матки/плаценты нескольких яиц

(Reply) (Thread)
[User Picture]From: celen_me
2017-12-05 12:39 am (UTC)
А еще взрослые курии, очевидно, могут рассматривать носителей как неприкосновенный запас. Люди изобрели консервы в 19 веке. А у курий они, очевидно, были сразу. Когда курии идут на войну, важная часть их фуража - жирные, вкусные, медленно худеющие без еды личинки.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: gest
2017-12-05 12:43 am (UTC)
Да, именно, живые консервы на голодную годину, когда шансы на успешное выведение потомства всё равно крайне малы.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: gcugreyarea
2017-12-05 03:39 pm (UTC)
>самца курий, яйценос
Самка, как понимаю.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: gest
2017-12-05 04:42 pm (UTC)
Опечатка, спасибо.
(Reply) (Parent) (Thread)