shkrobius (shkrobius) wrote,
shkrobius
shkrobius

Categories:

Диалог о паутине и почему

http://ivanov-petrov.livejournal.com/1823689.html?thread=93560521#t93560521

Simplicio: Есть много насекомых, скажем, гусениц, которые делают нечто вроде паутины. Почему ни одно насекомое не пользуется ее для охоты, как паук? Вроде бы есть все преадаптации, которые нужны. Или не все? У меня есть соображения, но, возможно, Вы знаете ответ. Есть немало литературы по предположительной эволюции арахнид, но она не приблизила меня к пониманию. Утверждается, что начало орбитальной паутины (orbital web) было тем же, чем у современных насекомых. Странно что за 200-300 млн. лет не произошло конвергенции. Возможно, полет лучший метод фуражирования, чем пассивное ожидание на большой площади. Впрочем, так ли это всегда?

Sagredo: А как там с составом нитей? Разве у насекомых есть достаточно прочные и липкие нити?

Simplicio: Есть, конечно. Шелк, например. Липкость - дело наносное. Даже у пауков она достигается двумя принципиально разными способами, т.е. это вторичная адаптация. У одних волокна покрыты гликопротеинами
http://www.pnas.org/content/106/13/5229.short
У других - на поверхности гидрофобные петли, адгезия происходит за счет большой поверхности соприкосновения. Половина паутинок в паутине не клейкая, по ней паук бегает. Если есть основа, сделать ее клейкой - дело житейское. С биофизической точки зрения, особенность паутинного волокна лишь в том, что оно суперэластично (растягивается 200% в длину, не рвясь), но это экстремальное выражение общей ситуации с белковыми волокнами. Опять-таки, у более коренных груп она меньше, т.е. это пост-адаптация. Я не вижу фундаментальных физиологических причин, почему хищные насекомые не могли бы делать нечто вроде паутины для охоты. Ответ должен быть иной.

Sagredo: А есть насекомые, вырабатывающие волокна во взрослой форме? Или из групп с неполным превращением? А если нет, то почему? Гусеницу, плетущую сеть, я могу представить, но с некоторой натяжкой.

Simplicio: Вообще-то, для многих насекомых взрослая форма существует только для размножения, что следствие способности к полету. Я думаю, это технические детали, в том смысле, что генный инструментарий для изготовления волокон имеется, он не активирован вo взрослой форме. Одна ошибка переключателей, и способность может быть обретена. Проблема скорее биоэнергетическая. Белковое волокно дорого, поэтому насекомые пользуются растительными материалами (как осы бумагой) или более дешевыми секрециями (воск, цемент). Страховочные линии летающим не нужны; не нужны им и ковры-самолеты. Пауки все время едят свою паутину и делают новую, т.к. она становится менее клейкой, собирая пыль из воздуха. Иначе они не могли бы иметь достаточное количество азота для выделения паутины.

Salviati: Pучейники строят сети для ловли мелочи всякой. Так что - бывает. Дальше можно говорить "отчего не столь широко распространено". Но это уже совсем иной разговор - типа, почему нет пауков-долгоносиков. Все же ручейники - целый отряд, это много.

Simplicio: Спасибо, я вспомнил, что Вы о них мельком писали
http://ivanov-petrov.livejournal.com/614658.html
несколько лет назад. То, что я видел, было больше похоже на плотно плетеный чулок, но, как я узнал, посмотрев в книжку,
http://books.google.com/books?id=gsFYGVzg4JcC&pg=PA23&lpg=PA20&ots=a2K4Jy0DZC&dq
есть и настоящие сети, с большими ячейками. Никогда такое чудо не видел... Вижу, что разговор должен быть другой. Но вопрос остается тем же: почему нет земных аналогов ручейников? В каком направлении возможен ответ? Физиология? Морфология? Экология? Чисто исторические причины? Все вместе?

Salviati: Я б подумал так. Прежде всего - что за вопрос Вы задаете? Это вопрос об отсутствии. Вы спрашиваете, почему чего-то в мире нет. Или - в одном месте есть, а в другом нет. Хотя нет никакого закона, по которому это должно быть. Я могу пуститься в разговор о том, почему. Сказать о том, что паутинные группы - фитофаги, им ловчие сети как киту пуанты. И много чего еще могу сказать. Но прежде надо иметь ответ - а с чего Вы вообще решили, что имеете право на такой вопрос. Разумеется - познавательное право. Есть какое-то правило эволюции, что все, кто может иметь паутину в базовой физиологии, имеют ее и строят из нее ловчие сети?

Simplicio: Правила нет, но есть недоумение, почему такая общая стратегия не представлена в самой многочисленной и разнообразной группе наземных животных. Почему эксперимент, поставленный в ТАКОМ масштабе все же не произвел результата.
Я помню, мы как-то обсуждали, почему нет морских насекомых.
http://shkrobius.livejournal.com/382372.html
Я не помню, чтобы Вы тогда спрашивали, легитимен ли сам такой вопрос, хотя можно было бы привести похожие доводы. Даже если считать вопрос нелегитимным, остается вопрос об эволюции пауков, на который ответа, на сколько мне известно, нет. Обычно говорят, что паучья паутина начиналась как средство защиты яиц и гнезд, возможно колоний. Это необходимость существует для всех, и фитофагов и хищников. Насекомые решают эту задачу таким многообразием способов, что трудно поверить, что и этот не был опробован. Поэтому представляется, что причина иная. Возможно, например, у пауков есть какое-то приспособление, без которого сеть-паутину не сделать, либо у насекомых всегда есть лучшая стратегия охоты. Наиболее очевидная разница - контролированный полет.

Salviati: Общая интуиция этих процессов - это творчество (создание нового) и главное в них - прохождение через чрезвычайно запутанные нагромождения внутренних противоречий. Если взять и составить матрицу признаков, будет великое множество пустых полей. То есть вопросы об отсутствии крайне дешевы - можно взять чуть не любой признак и скрупулезно спрашивать, отчего его в миллионах случаев нет. Скажем, Вы спросили, отчего нет ловчих сетей у насекомых. Я ответил - есть у ручейников. Kруто. А теперь - почему нет у водных членистоногих, всяких раков. Разумеется, ответ можно найти. Но вопросов уж больно много и не очень ясно, в какую они цену.

Основная специфика всей группы насекомых - связь с растениями. Это единый комплекс к растениями в биоценозе. Пауки - совсем другая ниша. Конечно, это рассуждение очень большой общности, ясно, что множество хищных насекомых и пр. Но все же. Это, говоря совсем грубо, твари, которые едят растения. Множество фитофажных групп самого разного уровня, от них - всякие подобные специализации, можно есть плесень, грибы и так далее. Потому паутина - в основном при гнездостроении, окукливании и прочих таких делах. Дальше надо брать самые крупные группы хищников и смотреть, отчего не используют паутину - охотятся в полете? или другие причины. Множество есть наземных хищников. Может быть, есть противоречие между мобильной охотой с перепархиванием - и фиксацией участка. Тут вопрос - почему у муравьев нет паучьих сетей, когда индивидуальные участки охоты есть. Мне трудно с ходу сформулировать короткий ответ про муравьев, да мне он и не кажется очень важным. Скорее, мне кажется, важнее понять, что это вопросы бесконечного характера. Нет никаких законов, отчего бы это должно было быть. Если исходная интуиция - что там идет игра в большие переборы и попробовано все, то это неверная интуиция, как мне кажется. Попробовано совсем не все, слишком сложен лабиринт запретов, чтобы так полагать.

Simplicio: Мне кажется, что для насекомых "матрица" заполнена плотно. А что бы Вы предложили из 1-2 самых больших дыр? Если моя интуиция неверна, то, конечно, вопроса нет, тут я с Вами соглашусь. Но мне не приходят в голову огромные провалы. Маленькие дырочки тут и там.

Salviati: Можно так попробовать. Паутину у насекомых производят личинки. Oхота с помощью сети подразумевает активность. Значит, два пути. Либо - 1) свободноживущие активные личинки. Такие сети делают ручейники. 2) Манипуляция пассивными личинками со стороны взрослых активных насекомых. Это кажется фантастикой, подразумевает орудийную деятельность. однако муравьи так с помощью личинок сшивают листья для гнезда. Но все же у них не ловчие сети. Так что оба пути используются. Но Ваш вопрос на этом не закончен - Вы можете всегда спросить "а почему только у них"? Почему другие свободноживущие личинки не используют, а только ручейники? почему только в воде? В ответ надо персонально перечислять группы хищных насекомых - к кому это вообще может относиться. Клопы, жуки - жужелицы и стафилины, муравьи, осы. Это самые крупные группы хищников. Мне кажется, в каждом случае будет персональный ответ - это противоречит основной специализации семейства.

Simplicio: Есть насекомые, хотя их мало, у которых шелк производят взрослые особи, например, среди ос, которые хищники:
http://biostor.org/reference/528
Есть и осы, которые паразитируют на пауках и заставляют их плести паутину таким способом, чтобы поддерживать кокон.
http://animaldiversity.ummz.umich.edu/accounts/Hymenoepimecis_argyraphaga/
http://observationsofanerd.blogspot.com/2009/06/this-weeks-sci-fi-worthy-parasite_18.html



Т.е. паутина для ос могла бы быть полезна хотя бы как средство фиксации "гнезд". Я не понимаю, почему это противоречит специализации. Если можно паука превратить в консервы для личинок, подвешенные в середине паутины, то можно то же самое сделать с пойманным насекомым. Я не понимаю Ваш довод о специализации семейств.

Salviati: Довод о специализации семейств на деле липовый. Любое семейство с готовой специализацией, ясное дело, противоречит иным формам специализации. Но всегда можно отыскать ворох объяснений, почему же не что-то другое - потому что именно это, а не другое. Липовость довода про спец.семейств прямо вытекает из малой адекватности вопроса про отсутствие. Я пытаюсь показать, что это не пустые выкрутасы риторики - в самом деле, пока нет когнитивной формы, которая проясняла бы, в чем же состоит ваш вопрос, пока он будет в наивной форме (нерефлексивной) - мол, я просто хочу понять, отчего насекомые не плетут паучьих сетей - до тех пор в ответ пойдут ответы внутренне пустые. Ваш вопрос на деле полезен не тем, чтобы на него дать ответ, а чтобы понять, как имеет смысл спрашивать об эволюции.

Simplicio: То, что Вы назвали пустыми выкрутасами, пока так или иначе сводилось к двум особенностям насекомых: их жизненному циклу и полету. Когнитивный базис вопроса Вы сами предложили, как воображаемую матрицу признаков. Я ожидаю ее полного заполнения с ограничениями, определяющимися физиологией, экологией, и т. п. Ограничения самого процесса - исторические, т.е., грубо говоря, сколько раз брошены кости. Если продолжать до бесконечности, заполнится вся; в случае насекомых, число испытаний астрономически велико. Вы отвергаете эту интуицию, но я не понял в чем ее ошибка (Ваш довод был в том, что если это неверно, вопрос неадекватен, с чем я согласен). Я не настаиваю на ее правоте, но я хочу понять в чем ее неверность, и был бы Вам благодарен за разъяснения.

Salviati: Eсли бы Вы были правы, было б легко сделать периодическую таблицу. Это банальность, то, что я сказал - это знает любой морфолог. Вытекает - теоретически - из простого и фундаментального факта, что этот системы, крайне удаленные от термодинамического равновесия. Кроме того, это просто эмпирический факт. Если иметь опыт реального составления таких таблиц, будут сплошные пустые поля. Вы, вероятно, видели таксономические современные работы. Там идет речь о синапоморфиях - о новых уникальных признаках, свойственных некому данному таксону. Каждой развилке эволюции соответствует синапоморфия. Ну, поскольку они - уникальны, ясно, что на всем огромном разнообразии всех прочих живых существ, по всей длине строки - если считать в видах, это примерно 10 млн. - пусто. В 1 или ста клеточках есть значение, а в 10 млн. нет, и так по всей таблице.

Simplicio: Использование сетей - не синапоморфия. Принципиально оно не отличается, как стратегия питания, от filter feeding, с которoгo метазоя начинается, и переизобреталась бесконечное число раз. Это такой же по общности признак, как наличие трахей или шести ножек. Все же у Вас есть "периодическая таблица", иначе морфология вообще была бы невозможна. То, что и в такой таблице будут дыры, "термодинамикой" не объяснить. Если у меня спросят, почему елки не растут в пустыне? - и я начну предлагать объяснение в том духе, что матрица никак не заполнится, то следущим вопросом будет: почему она не заполнится? Апелляция к дырявой матрице представляется схоластичной, когда имеется простой ответ, даже если эта картина верная. Но даже в этом нет уверенности, если начать огрублять разбиения.

Salviati: Мне жаль. Ну, как знаете.
Tags: memorable exchanges, whys
Subscribe

  • Канадские загадки

    Гостил у сына в Монреале и увидел в местной газете неизвестную мне загадку (они ее binaire называют). Пишут, она возникла в Японии, оттуда…

  • Индийский желтый

    Мне нечего стыдиться: мои Тернеры висят в Лондоне, Нью-Йорке, Париже, Берлине, Вене. Я прочел все, написанное о его живописи, - а это сотни полотен…

  • Штуковина

    Спасибо, что зашли в лавку. Я Шмидт, слышали про такого? Всю жизнь строгал да клеил, теперь, увы, глаза не те. В мастерской хозяйничает сын, а я…

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 29 comments

  • Канадские загадки

    Гостил у сына в Монреале и увидел в местной газете неизвестную мне загадку (они ее binaire называют). Пишут, она возникла в Японии, оттуда…

  • Индийский желтый

    Мне нечего стыдиться: мои Тернеры висят в Лондоне, Нью-Йорке, Париже, Берлине, Вене. Я прочел все, написанное о его живописи, - а это сотни полотен…

  • Штуковина

    Спасибо, что зашли в лавку. Я Шмидт, слышали про такого? Всю жизнь строгал да клеил, теперь, увы, глаза не те. В мастерской хозяйничает сын, а я…