Какова эволюционная причина, объясняющая, почему у морских млекопитающих есть горизонтальные хвостовые плавники, а у рыб - вертикальные хвостовые плавники?

473
64
1
Лучший ответ
455

Потому что морские млекопитающие в основном проходили фазу ходьбы.

Рыбы плавают, покачивая телом из стороны в сторону. Это означает, что у них должен быть вертикальный хвост, который будет толкаться против воды этими боковыми движениями.

Амфибии и многие рептилии удерживали эту боковую волнистость своего тела даже после того, как вышли из воды. Наблюдайте за движением саламандры или даже крокодила: его тело поворачивается из стороны в сторону с каждым шагом.


То же самое с ящерицами, хотя они имеют тенденцию быть лучше в территориальном передвижении:



Теперь сравните с тем, как ходит млекопитающее. (Или динозавра, если на то пошло.) Вместо того, чтобы раскачивать все тело из стороны в сторону, позвоночник сгибается вверх и вниз, а ноги качаются прямо вперед и назад.

Итак, морские млекопитающие развивались из существ, специализирующихся на ходьбе, с шипами, которые изгибались вверх и вниз, но не из стороны в сторону. Это означает, что для передачи силы от позвоночника к воде хвост должен быть горизонтальным, а не вертикальным.

ответил(а) 2020-06-12T18:11:08+03:00 8 месяцев, 3 недели назад
309

Имеет ли вертикальный хвостовой плавник (как видно у акул) какие-либо преимущества перед горизонтальным хвостовым плавником (как видно у китов)?

ответил(а) 2020-06-12T18:11:08+03:00 8 месяцев, 3 недели назад
137

Тот факт, что у китов имеются горизонтальные особи, легко объясняется тем фактом, что киты произошли от наземных млекопитающих. Попробуйте согнуться из стороны в сторону, а затем спереди назад. Если у вас нет ужасных проблем со спиной, ваш диапазон движения спереди назад намного больше, чем из стороны в сторону из-за структуры вашего позвоночника. Для китов позвоночник сделал наиболее эффективным, чтобы хвостовые плавники были горизонтальными, а движение хвоста - вверх и вниз.

Рыба, с другой стороны, гораздо более интересный вопрос. Рыба - это хорды, которые произошли от примитивных хордовых, похожих на современный Амфиоксус. Кордаты имеют структуру, называемую хордой, идущую по дорсальной поверхности, которая укрепляет тело. Ночевой пояс обеспечивает крепежную структуру, против которой могут действовать мышцы. Хорды ​​были одним из основных планов тела, появившихся очень рано в истории жизни, и одним из немногих, сохранившихся после докембрийской эры. Наверное, для хорды сгибания было более эффективно сгибаться в стороны, чем вертикально, поэтому у рыбы развивалось движение хвоста из стороны в сторону. При перемещении на сушу рептилии и амфибии поддерживали боковое движение, в то время как у протомаммалов развивались шипы, которые работали лучше вверх и вниз.

Эволюция выбирает только те мутации, которые снижают или улучшают репродуктивную способность. Нейтральная мутация может быть сохранена. Это может быть случайная вероятность того, что рыбы развивают движение из стороны в сторону, а не вверх и вниз, или это может зависеть от сегментации мышц и хорды.

ответил(а) 2020-06-12T18:11:08+03:00 8 месяцев, 3 недели назад
93

Имеет ли вертикальный хвостовой плавник (как видно у акул) какие-либо преимущества перед горизонтальным хвостовым плавником (как видно у китов)?

ответил(а) 2020-06-12T18:11:08+03:00 8 месяцев, 3 недели назад
66

Рыба и морские млекопитающие унаследовали строение хвоста от разных общих предков. Но обычно то, что люди хотят, когда они задают такие вопросы, является функциональным объяснением.

Я не смог найти ни одной гипотезы, которая бы предсказывала, почему одна группа используется одной группой, а другая - нет.

Там не может быть никакой разницы. Когда две структуры выполняют задачу одинаково хорошо, использование одной над другой вполне может быть просто случайностью.

ответил(а) 2020-06-12T18:11:08+03:00 8 месяцев, 3 недели назад
67

Мне нравится ответ Яна Йорка, но я думаю, что это еще не все. Гепарды используют вертикальное сгибание своих позвоночников для достижения более высоких максимальных скоростей, но вторым самым быстрым наземным животным является пронгорн - и они не показывают большого вертикального сгибания позвоночника при беге. Предположительно, китообразные произошли от artiodactyls (например, пронгорна) и прошли через стадию (ambulocetus), во время которой они, вероятно, действовали в качестве засадных хищников так же, как и крокодилы.

Так что я думаю, что разница заключается в древнем наследии млекопитающих. Вертикальное сгибание позвоночника было бы очень полезно для ранних млекопитающих, лазающих по деревьям, как только они достигли определенного размера. Маленькие ящерицы могут карабкаться по деревьям, используя когти на коре, но с ростом их становится все труднее. Игуаны могут подниматься, но только медленно. Наличие спины, которая сгибается вверх и вниз, как у белки, чтобы позволить прыжки и более широкий диапазон досягаемости передних лап, позволило бы легче и быстрее перемещаться по ветвям.

ответил(а) 2020-06-12T18:11:08+03:00 8 месяцев, 3 недели назад
Ваш ответ
Введите минимум 50 символов
Чтобы , пожалуйста,
Выберите тему жалобы:

Другая проблема