Есть ли кости у насекомых: «Есть ли такие животные, насекомые, которые при увеличении их размеров станут лишь слабее?» — Яндекс Кью

«Есть ли такие животные, насекомые, которые при увеличении их размеров станут лишь слабее?» — Яндекс Кью

Популярное

Биология

Сообщества

БиологияЖивотныеНасекомые

Роман Немков

Биология

8 марта  ·

12,9 K

ОтветитьУточнить

Достоверно

Леонид Забелин

Биология

1,5 K

К.б.н., преподаватель. Зоология, филогенетика, биоэкология, онтогенетика, гидробиология…  · 18 мар

Вопрос, на мой взгляд, несколько странный (как и ранее поступивший ответ на него от М.М.). Что же по сути. Увеличение размеров тела — это рост (универсальное биологическое свойство). Рост животного — не просто «растяжение»=увеличение линейных параметров, это всегда и накопление массы — увеличение числа клеток разных тканей, в том числе и МЫШЕЧНОЙ. Почему же животное в процессе увеличения размеров тела (в ходе онтогенеза или филогенеза) должно стать более слабым? Давайте в качестве примера сравним «мускульную эффективность» близких видов насекомых, скажем представителей семейства пластинчатоусых жесткокрылых: майского хруща и жука-носорога. Последнего, который превосходит хруща по размерам почти в два раза, в зажатой ладони и удержать-то трудно. Можно также вспомнить существовавших в карбоне гигантских стрекозоподобных насекомых — меганевр — активных хищников с размахом крыльев в 60-70 см и длиной тела боле 40 см.

Меганевра (реконструкция) https://elementy.ru/kartinka_dnya/762/Gigantskie_kamennougolnye_strekozy

Вместе с тем, мы можем говорить о потенциальных предельных размерах (а точнее массе тела) для наземных животных (имеются в виду позвоночные) с учетом действующей на организм силы земного притяжения. У любого животного по мере увеличения его размеров кости и мышцы конечностей подвергаются все большей нагрузке, и этому должны соответствовать их форма и строение. У тетрапод каждая кость конечности обязана выносить тяжесть по крайней мере 1/4 массы тела, но, кроме того, необходим еще немалый запас прочности, чтобы животное могло передвигаться. Прочность кости прямо пропорциональна площади ее поперечного разреза, а масса тела пропорциональна его объему. Таким образом, с увеличением размера животного площадь разреза кости должна возрастать быстрее, чем масса тела. Вследствие этого ноги слонов и крупных динозавров и приобрели форму и размеры столба. Гипотетическое наземное животное массой около 140 т должно было бы состоять почти из одних костей и двигаться бы не смогло.

Другим ограничителем является предел мускульной силы. Всякое животное должно переходить от лежачего состояния к стоячему, и чем оно массивнее, тем крупнее и сильнее должны быть его мускулы. Необходимо учитывать и потребность в передвижении. При ходьбе сила тяжести тела прилагается под углом к костям конечностей, а не вертикально, как в состоянии покоя. Поэтому усилие, действующее на разлом, при движении много больше.

Все эти вычисления привели исследователей к выводу, что на земном шаре с действующей силой тяготения не может, в принципе, существовать сухопутное четвероногое животное массой более 100 т.

До сих пор крупнейшим сухопутным животным палеонтологи считают ископаемого ящера брахиозавра, масса которого могла достигать 80 т (кстати, некоторые палеозоологи высказывают мнение, что подобные ящеры вели полуводный образ жизни — Л.З.). Из млекопитающих, известных науке, самым массивным был, очевидно, белуджитерий — ископаемый безрогий носорог, весивший примерно 30 т. Масса современных слонов редко превышает 10 т.

Источник: Journal of Theoretical Biology. 1986. Vol. 188. P. 491 (Великобритания). https://translate.yandex.ru/translate?lang=en-ru&url=https%3A%2F%2Fwww.quora.com%2FTheoretically-how-tall-or-large-can-a-land-animal-evolve-What-would-happen-if-an-animal-exceeded-this-size&view=c

2 эксперта согласны

10,0 K

Михаил Жуков

подтверждает

26 июня

Грамотный ответ с опорой на физику.

Комментировать ответ…Комментировать…

Михаил Жуков

Биология

175

Саратов. Закончил биологический факультет и аспирантуру по специальности Генетика…  · 26 июн

При условии 1)сохранения ВСЕХ пропорций тела, строения внутренних оганов, обмена веществ и 2) под «силой» будем считать производимую работу  на единицу массы, то
при значимом увеличении размера слабее станут  практически все! А очень, очень многие просто помрут.  Особенно это касается мелких, менее дециметра объектов, для которых законы микромира- вязкость, диффузия… Читать далее

1 эксперт согласен

Pavel Levashov

подтверждает

10 июля

Всё верно

Комментировать ответ…Комментировать…

Mihael Machulin

1

Очень разносторонняя личность  · 9 мар

Любые насекомые при увеличении будут слабее — настолько слабее, что не смогут даже передвигаться, а тем более летать.

Далее текст для удовлетворения странных условий публикации…

Комментировать ответ…Комментировать…

Вы знаете ответ на этот вопрос?

Поделитесь своим опытом и знаниями

Войти и ответить на вопрос

О сообществе

Биология

Сообщество Кью для биологов: зоологов, ботаников, генетиков и всех, кто обладает профессиональными и экспертными знаниями и опытом в этой области. Здесь можно и нужно задавать научные и бытовые вопросы по этим темам. Не медицина!

биофак СПбГУ

биофак СПбГУ

контакты      
карта сайта      почтовый сервер
      управление      поддержка

199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7-9
© Санкт-Петербургский государственный университет, 2006-2017

Любопытные вопросы, маленькие ошибки, большие ответы

Во время наших программ мы часто получаем отличные вопросы о насекомых, основанные на их наблюдениях за этими маленькими существами. Мы воспользовались случаем, чтобы попросить Аллена, нашего энтомолога, ответить на некоторые часто задаваемые вопросы о телах насекомых.

Есть ли кровь у насекомых?

В каком-то смысле да, но это сильно отличается от человеческой крови. У насекомых открытая кровеносная система, а это значит, что их «кровь» не течет по сосудам, таким как вены и артерии. Полости их тела заполнены жидкостью, называемой гемолимфой, которая перемещается по телу за счет сокращения их мышц и через спинной сосуд вдоль их спины, который функционирует как сердце. Гемолимфа, как и кровь, играет роль в хранении и транспортировке питательных веществ, гормонов и клеток иммунной системы по всему телу. В отличие от крови, гемолимфа не содержит эритроцитов или гемоглобина, переносящего кислород. Вместо этого насекомые дышат через набор разветвленных трубочек, называемых трахеями. Трахеи открываются наружу в порах по бокам насекомого, известных как дыхальца, и разветвляются, чтобы достичь каждой клетки тела.

У этих только что вылупившихся мадагаскарских шипящих тараканов (Gromphadorhina portentosa) виден спинной сосуд. Со временем кутикула потемнеет и затвердеет, поскольку между молекулами хитина образуются поперечные связи.

Если у насекомых нет скелета, то как они передвигаются?

Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно сначала уточнить, что у насекомых есть скелет. У них нет внутреннего скелета, известного как эндоскелет, как у нас. Скорее, внешняя часть их тел — это их скелет, экзоскелет. Кутикула насекомого содержит хитин, длинные цепи молекул глюкозы, которые при поперечном сшивании обеспечивают жесткость, позволяющую функционировать как экзоскелет. Оказывается, экзоскелеты насекомых играют в движении ту же роль, что и наши эндоскелеты. Оба вида скелетов имеют гребни или другие структуры, к которым прикрепляются мышцы. Насекомые двигаются, сокращая противоположные мышцы, прикрепленные к их скелетам, точно так же, как и мы, с той разницей, что мышцы прикреплены к внутренней части их скелетов, а не снаружи.

Сколько крыльев может быть у насекомого?

Насекомые могут иметь до двух пар крыльев, всего четыре. Не у всех насекомых есть крылья, а у тех, у кого они есть, они есть только на последней стадии взрослой жизни, за исключением подёнок, у которых две стадии взрослой жизни. Зная это, заметили какие-нибудь неточности в песне «Baby Bumble Bee»? У маленького шмеля нет жала или крыльев, это просто маленькие белые личинки! Некоторые группы насекомых никогда не имеют крыльев даже во взрослом возрасте, например, чешуйницы и блохи. У других есть почти все крылатые взрослые особи, такие как стрекозы, кузнечики, бабочки, пчелы. В некоторых группах бескрылые взрослые особи встречаются чаще, например, у тараканов, сверчков, ос, мотыльков и даже мух. Некоторые насекомые имеют видоизмененную пару крыльев. Передние крылья жуков преобразованы в твердые раковины, называемые надкрыльями. Кажется, что у мух только одна пара крыльев, потому что их задние крылья уменьшены до маленьких утолщений, называемых жужжальцами, которые помогают им сохранять равновесие. Научное название группы мух, к которой относятся, — Diptera, что переводится как «два крыла».

Этот жук-собачник ( Chrysochus auratus ) на первый взгляд может показаться бескрылым. Твердая оболочка, покрывающая его брюшко, — это надкрылья, передние крылья жука. Под надкрыльями находится пара перепончатых передних крыльев, используемых для полета.

Рубрики: Животные, интересно…

У крыльев насекомых есть кости?

Бетти Льюис

i Джеффри Гамильтон/Photodisc/Getty Images

Когда вы случайно наступили на этого кузнечика снаружи, вы, возможно, услышали «хруст» и сжались, думая о сломанных костях. Плохая новость заключается в том, что жук, вероятно, не выжил в вашей ноге, но не потому, что его кости были сломаны. У насекомых нет костей; вместо этого их конечности и крылья сделаны из кутикулы.

Кутикула насекомого

Крылья, ноги, суставы — все эти части насекомого состоят из кутикулы насекомого, вещества, которое на самом деле намного прочнее кости. Он состоит не из клеток, как ваша кожа, а больше похож на ваш ноготь, состоящий в основном из белков, выделяемых нижележащими клетками. Секретируемые белки поддерживаются хитином, природным полимером, обеспечивающим прочность кутикулы и предотвращающим ее разрыв. Различные части насекомого имеют разные белки, поэтому прочность кутикулы зависит от части тела.

Прочный, но гибкий

Хотя жизнь насекомых кажется легкой, все насекомые подвергают свой организм большому стрессу. Они не просто болтаются на листве весь день. Насекомые прыгают, взлетают и приземляются, а также взмахивают крыльями в течение дня, ища пищу и уклоняясь от потенциальных хищников. Состав их кутикулы придает им прочность и гибкость, что позволяет им повторять эти движения без усилий на протяжении всей жизни.

Вены: помощник кутикулы

Крыло мотылька выглядит так, как будто оно рвется так же легко, как папиросная бумага, но кутикула помогает крылу сохранять свою целостность. Однако мембрана крыла не такая прочная, как кутикула в других частях тела насекомого. Исследование, проведенное в 2012 году в научном журнале PLoS ONE, показало, что кутикула на ногах кузнечика является одним из самых прочных природных материалов в мире. Однако кутикула крыльев насекомых иная, и не такая прочная, как в других частях тела. Но это нормально, потому что сеть вен на крыльях насекомых действует как укрепление, помогающее крыльям не растрескиваться.

Тонкий баланс

Сеть жилок и кутикула работают вместе, чтобы обеспечить максимальную защиту крыльев насекомых. Если на крыле возникает трещина, трещина останавливается, когда встречается поперечная жилка, которая действует как барьер для дальнейшего растрескивания.