Эволюция

[ccccp.livejournal.com]

Почему высшие моногоклеточные существа получили в результате эволюции сквозную систему пищеварения, но система дыхания по прежнему однопроходная?

Comments

[ccccp.livejournal.com]

Так ли мало в нас воздуха после полного выдоха?

[roquefort-tln.livejournal.com]

так его ровно столько же останется и если в другую сторону выдыхать. Это не вопрос входа и выхода, это вопрос насколько мы можем сокращать и растягивать легкие.

[riazhenka.livejournal.com]

Такой эффект, конечно, присутствует. Но просто сравните цифры: во вдыхаемом воздухе 21% кислорода, в выдыхаемом 16%, разница в четверть. При смешивании разница будет еще меньше. А площадь развитой поверхности легких (около 100 кв.м.) превышает "чистую" площадь (примерно 0.1 кв.м.) в тысячи раз.
Так что лимитирующая стадия тут совсем не смешивание воздуха. Чтобы компенсировать уменьшение кислорода от смешивания, площадь поверхности легких достаточно увеличить на доли процента.

[slava dubov (from livejournal.com)]

вывести трубу поближе к имеющемуся выхлопному отверстию, или даже соединить мочеиспускательное и анус и заодно выдувать из них продукты жизнедеятельности
организм не таскает лишний груз, мышечную ткань задействованную в удалении этого всего можно подсократить, нет всяких проблем типа камней в мочевом пузыре

[natomist.livejournal.com]

Не нашлось пути при котором постепенное усложнение в сторону проточного воздухообмена привело бы к профиту.
А как вы себе себе представляете более эффективную систему?
1. Классические легкие, но всасывание происходит через один орган, а выбрас воздуха через другой?
2. Длинная трубка, аля пищевод, в начале трубки происходит захвать воздуха, воздух проходя по трубке обменивается кислородом/углекислым газом.

[ccccp.livejournal.com]

Оба варианта интересные и обсуждаемые. Можно что-то вроде проточной турбины организовать.

[riazhenka.livejournal.com]

Немного наоборот. Анальное отверстие у нас на месте кишечнополостного рта, а наш рот образовался отдельно и независимо.

[ccccp.livejournal.com]

Если выдыхать в другую сторону, нетрудно организовать все так, что свежий воздух полностью замещает отработанный.

[ccccp.livejournal.com]

По настоящем полезные адаптации появляются неоднократно и независимо. Крылья вон и у насекомых и у древних ящеров, и у птиц и у млекопитающих, даже у рыб. Видать, выход для воздуха - не сильно полезная адаптация.

[ccccp.livejournal.com]

Почему так неполно утилизируется кислород - тема для хорошего отдельного вопроса.

[roquefort-tln.livejournal.com]

как?

[ccccp.livejournal.com]

Поставить на выдохе клапан, чтобы только выпускал. Загоняем свежий воздух, старый стравливается через этот клапан. Можно даже для уверенности чуть лишнего вдохнуть, пусть стравится. В идеале - сделать этот процесс непрерывным, а не итерационным.

[plashik.livejournal.com]

Пищеварительная система устроена так, чтобы по мере прохождения через разные ее участки усваивалось как можно больше составляющих пищи. Кислород важнее для организма, чем любая пища. В результате еда будет вылетать из организма, не переварившись. Кроме того, это крайне негигиенично :(

[riazhenka.livejournal.com]

Ответ довольно простой: кислорода переходит из воздуха в кровь за счет разницы концентраций кислорода в крови и газе легких. Чем больше кислорода из газа в легких поступает в альвеолы, тем ниже градиент концентрации. При некотором градиенте выгоднее не выцеживать остатки кислорода, а сдать колоду заново.
Кроме того, поступление кислорода кровь - только начало большого пути. Уровень гемоглобина, разветвленность капиллярной сети, чистота сосудов, сочетание уровней аэробного и анаэробного обмена и многое другое определяет эффективность утилизации кислорода. В конечном счете не так важно, сколько вытягивается кислорода из вдыхаемого воздуха, как то, насколько эффективно он потом используется.

[roquefort-tln.livejournal.com]

еще раз - если у нас сейчас не весь воздух выходит из легких - он точно так же будет выходить не весь и в другую дырку.

Непрерывный процесс конечно решил бы вопрос - но это надо турбинку или еще какой насос в трахею ставить - а живые организмы не умеют отращивать вращающиеся детали :)

[ccccp.livejournal.com]

Примерно в этом духе я и думал. Ну вот, вы сами показали, насколько важна концентрация кислорода, каждый лишний процентик добавляет десяток процентов эффективности дыхания.

[riazhenka.livejournal.com]

Да, но того же результата можно достичь гораздо проще. Чтобы увеличить относительное поглощение кислорода, надо городить целый огород с проточной системой дыхания или химичить с кровью, чтобы она лучше поглощала кислород при низком градиенте концентраций.
Но чтобы за один вдох в кровь поступило это добавочное количество кислорода, достаточно увеличить внутренню площадь легких (т.е. число альвеол) на сотые доли процента. При этом такая система получается очень гибкой, для легких в организме места много, они могут вырастать такими, какие нужны именно данному организму в данных условиях. Именно поэтому эволюция пошла по пути гибкого регулирования размера легких, которому никакого предела в земных условиях нет.

[khathi.livejournal.com]

При этом, что самое смешное, у вторичноротых анусом является именно первичный рот. ;) И глаза у всех хордовых наизнанку.

[khathi.livejournal.com]

Насекомые -- вторичноротые, так что серют они, как и положено, первичным ртом кишечнополостных.

[ermiak.livejournal.com]

Не совсем так. Эволюция работает "а сейчас мы приспособим нашу систему к новым условиям". С помощью костылей и палок. Поэтому признаку нужно быть не только полезным, но и происходить от предыдущей конструкции. Увы, дыхательная система происходит от легочного мешка первых амфибий и в дальнейшем только модифицировалась. То есть, для развития новой системы нам придется отойти к рыбам и ответить на вопрос: Какое именно преимущество даст прямоточная система с внутренним расположением органов дыхания в сравнении с отработанными жабрами?

В качестве дополнительного задания - тот же самый вопрос, но на этот раз в сравнении с трахеями членистоногих.

Без ответа на эти вопросы придется только ждать более совершенных методов генетического кодирования и разрабатывать схемы самостоятельно.

[saintvlad.livejournal.com]

Потому что смысл дыхательной системы не в том, чтобы легче выдыхалось, а лучше всасывалось в легких. У птиц, например, на легких не заканчивается - у них дальше легких есть еще воздушные мешки, куда при вдохе попадает большая часть воздуха, а при выдохе этот запас оказывается опять-таки в легких. Таким образом, птица получает кислород и на вдохе, и на выдохе.

[nenastja.livejournal.com]

Нет, они первичноротые как раз.

[karpion.livejournal.com]

Первые пищеварительные системы были не сквозными - неусвоенные отходы отрыгивались.

[karpion.livejournal.com]

Углекислый газ - токсичен!

[sizif73.livejournal.com]

В ЖКТ перистальтика работает, воздух слишком разряженная вещь для этого.