Nehmen wir an, Sie haben einen Planeten namens... Galileo. Galileo hat eine große Biodiversität mit Bakterien, Pflanzen, Pilzen und Tieren. Die Tiere sind das, worauf ich mich heute konzentrieren möchte. Im Gegensatz zur Erde mit ihren Vögeln und Insekten beabsichtige ich, dass Galileo keine flugfähigen Tiere hat. Meine Frage ist, was könnte dazu führen, dass die Evolution flugfähiger Tiere niemals stattfindet?
Die erste Frage, die Sie sich stellen sollten, ist: Ist es NIE passiert, oder ist es vielleicht einfach nicht geblieben (AKA, die wenigen, die sich auf diese Weise entwickelt haben, sind ausgestorben)?
Wenn Sie möchten, dass es nie passiert ist, ist Ihre beste Chance, mit einer der Antworten über mir zu gehen, die einen Flug unmöglich machen. Aber wenn Sie darüber nachdenken wollen, warum es keine gute evolutionäre Wahl wäre, dann ertragen Sie es mit mir.
Der Flug auf der Erde bietet Ihnen einige Vorteile, in erster Linie die Mobilität . Dieser Vorteil beruht auf ein paar Dingen:
Das Fehlen einer Atmosphäre.
Die Entwicklung des höheren Lebens, wie wir es kennen, in einem Vakuum ist ziemlich problematisch. Aber im unterirdischen Ozean Europas könnte Leben existieren.
Diese Wesen würden niemals fliegen, da sie schwimmen. OTOH könnte dies als eine Form des Unterwasserflugs angesehen werden, nehme ich an.
Es gibt eine Reihe von Faktoren, die den Muskelkraftflug unterstützen, darunter die atmosphärische Dichte, der Sauerstoffpartialdruck und die Stärke der lokalen Gravitationsquelle.
Passen Sie sie an. Eine erhöhte Schwerkraft scheint am einfachsten zu sein, macht das Fliegen viel schwieriger und die Verwendung leichter Hohlknochen viel riskanter. Die Bäume werden kürzer und gedrungener, und die Klippenbildung wird weniger günstig sein, so dass auch der Anreiz zum Fliegen etwas geringer ist.
Erschaffe einfach einen Planeten ohne Trockenland, aber vollständig mit Wasser bedeckt.
Auf der Erde stammt jedes fliegende Tier von einem landbewohnenden Organismus ab, der den Vorteil des Fliegens gegenüber dem Kriechen auf der festen Oberfläche nutzte.
Ohne einen Teil Trockenland gäbe es für einen Organismus weder Nahrung noch Unterschlupf, sich dauerhaft aus dem Wasser zu wagen und folglich auch die Flucht zu entwickeln.
Es kann jedoch immer noch Arten geben, die kurze Sprünge machen und aus dem Wasser gleiten.
Aerodynamische Analyse
Es gibt vier Hauptkomponenten, die die Flugfähigkeiten bestimmen:
Wenn diese Kräfte zu groß/klein sind, wird der Flug unmöglich. Beispiele dafür, wie dies der Fall sein könnte:
Ich denke, die Optionen 1 und 2 sprechen für sich und wurden in anderen Antworten behandelt. Ich werde 3 und 4 ausführlicher erklären.
Stehen nur wenige Ressourcen zur Verfügung, kann der Flug zu teuer werden. Ressourcen können essbare Nahrung bedeuten, aber auch Sauerstoff. Wenn wenig oder gar kein Sauerstoff verfügbar ist, kann dies dazu führen, dass alle Tiere ständig nach Luft schnappen. Obwohl dies Raum für Lebewesen lassen würde, die aus Bäumen springen und gleiten.
Ein erhöhter Luftwiderstand könnte auch dazu führen, dass Tiere niemals fliegen. Der Widerstand besteht aus zwei Hauptkomponenten: induzierter Widerstand und parasitärer Widerstand. Ein induzierter Widerstand ist notwendig und korreliert stark mit dem Auftrieb. Der parasitäre Widerstand besteht jedoch darin, dass die Luft gegen das Tier "matscht". Dies würde jedoch einige sehr seltsame Gase erfordern.
Weitere interessante Optionen
Es gibt noch andere Möglichkeiten. Zum Beispiel kann die Flucht sehr gefährlich sein. Stellen Sie sich vor, der Planet wäre von ständigen Staubstürmen oder unaufhörlichen Blitzen bedeckt. Es könnte auch sein, dass Pflanzen die Luft mit Sporen bedeckt haben, die an allem und jedem haften bleiben, was dazu führt, dass Flügel stecken bleiben, was dazu führt, dass jedes Tier versucht zu fliegen, in einem großen Wirbel stecken bleibt und in den Tod stürzt.
Etwas im Keim ersticken
Evolutionär entwickelte sich das Fliegen aus bescheidenen Anfängen. Arten entwickelten Membranen unter ihren Armen, die es ihr mit einem einzigen Schlag ermöglichten, ihren Weg abrupt zu ändern und den Angriffen von Raubtieren auszuweichen.
Wenn die frühen Raubtiere eures Planeten erfolgreicher wären als die der Erde, dann würden diese frühen Flügel niemals einen evolutionären Nutzen bringen und die Proto-Flieger würden aussterben und Vögel würden sich nie entwickeln.
Flug:
Wenn man die Dinge so ausdrückt, entdeckt man, dass Bedingungen, die man für unmöglich oder schwierig für den Flug hält, tatsächlich einfach sein können (abhängig von anderen Faktoren).
Keine Luft oder zu niedriger Druck machen jede Art von Flug unmöglich oder zu anstrengend. Hinweis : Selbst bei 0,1 % des atmosphärischen Drucks der Erde ist ein Flug noch möglich – außer dass sich eine große Flügelspannweite und ein leichter Körper als zu hohe Evolutionskosten für einen biologischen Organismus erweisen können. Auch für den Auftrieb zu kostspielig, es werden sehr große Volumina benötigt.
Gewalttätige Atmosphärendynamiken (lesen Sie "Stürme") können ein ernsthaftes Hindernis für die Flugentwicklung sein. Dazu kann ein höherer atmosphärischer Druck beitragen – höhere Gasdichten fangen mehr Energie ein – schauen Sie sich nur die Jupiterstürme an. Andernfalls hohe Schwerkraft / hoher atmosphärischer Druck von selbst ...
... sind kein Fluchthindernis. Wenn sich das Leben bereits bei hoher Schwerkraft entwickelt hat und es eine ausreichend dichte Atmosphäre gibt (bei hoher Schwerkraft ist das zu erwarten), wird sich der Flug wahrscheinlich in der einen oder anderen Form entwickeln. Beispiel - selbst wenn nur springende Insekten, die Flügel verwenden, um ihren Sprung zu verlängern (wie Heuschrecken), einen evolutionären Vorteil haben werden. Ein seltsamer Weg, den ich mir für den Flug in dichter Atmosphäre / hoher Schwerkraft vorstellen kann, würde das Verhalten einiger Gase am kritischen Punkt ausnutzen. Stellen Sie sich zB einen Ballon-Tintenfisch vor, der flüssiges CO2 aus einem Pool trinkt, es nur um 2-3 K erwärmt und nach oben schießt, indem das CO2 in die überkritische flüssige Phase übergeht- jeder Überschuss wird zu Antriebszwecken im Stil einer Tintenfischrakete ausgestoßen (der kritische CO2-Punkt liegt bei 72,8 atm und 304,13 K = 31,0 ° C = 87,8 ° F). Also nein, die hohe Schwerkraft allein wird den Flug nicht unbedingt stoppen.
Tiere, die fliegen, haben sich nicht nur in Bezug auf Flügel entwickelt, sondern viele andere Anpassungen, die das Fliegen ermöglichen ... falls diese Anpassungen aufgrund der Umgebung unbrauchbar werden, wäre es schwierig zu fliegen, und eine Kombination dieser Faktoren würde es unmöglich machen ...
Einige der Tatsachen und wie sie beeinflusst werden können, sind unten aufgeführt:
Federn - sorgen für Isolierung, Wasserdichtigkeit und ein leichtes Mittel, um in die Luft zu gelangen. Wenn also Wetterbedingungen eintreten, die den Kampf trotz der Fähigkeit, sich an den Kampf anzupassen, erschweren, wie übermäßige Feuchtigkeit (was Wasserdichtigkeit unmöglich macht) oder einige drastische Änderungen der atmosphärischen Bedingungen (was das Fliegen unmöglich macht ... erfolgen Anpassungen im Laufe der Zeit ... mit relativ konstanten Bedingungen .. wo Anpassung stattfindet und dann ist es möglich zu sehen , ob sie für die natürliche Auslese nützlich sind oder nicht ) .
Knochen - wabenförmige oder hohle Knochen, Schnabel aus Keratin anstelle von Knochen, wodurch das Körpergewicht reduziert wird ... Angenommen, das Klima ist so rau, dass Sie ein hartes Exoskelett zum Überleben benötigen ... dieses Exoskelett würde das Fliegen wirklich erschweren, da es den Körper vergrößert Gewicht.
Nahrung – Die meisten Vögel konsumieren kalorienreiche, energiereiche Nahrung – wie Samen, Früchte und Fleisch, die so wenig wie möglich zur Nutzlast eines Vogels beitragen. Und was sie essen, wird schnell verarbeitet, damit sie nicht durch Abfall belastet werden. ... Angenommen, die Nahrung, die sie essen, braucht viel Zeit, um verarbeitet zu werden, damit sie lange im Körper verbleibt und das Körpergewicht erhöht.
Da Galileo so weit von seinem Stern entfernt ist, erreicht ihn praktisch kein Licht. Die Tiere und Pflanzen beziehen ihre Energie aus vulkanähnlichen Wärmequellen. Weil es kein Licht gibt, sind alle galiläischen Tiere blind. Sie „sehen“ durch wärmeempfindliche Organe. Wegen ihrer Sehschwäche wäre eine Flucht zwecklos.
Der Frage fehlt es an Klarheit, wie die Vielfalt der Antworten zeigt.
Das erste Problem ist, dass "Flug" nicht definiert ist. Bedeutet das irgendeine Fortbewegung durch die Atmosphäre? Springen verboten? Ist es verboten, hoch zu springen und dann Steuerflächen zu verwenden, um den Landepunkt zu kontrollieren? Ist das Abspringen von einem Hochpunkt mit kontrollierter Landung verboten? Ich könnte viele andere nuancierte Variationen des Fliegens zeichnen, und es ist nicht klar, was nicht erlaubt ist.
Da es so viele Flugmodalitäten gibt, scheint es unwahrscheinlich, dass irgendetwas dies verbieten würde.
Angenommen, wir erhöhen die G-Kraft. Dann würde es sicher mehr Arbeit erfordern, in der Luft zu bleiben. Ich vermute, dass die Aufwinde auch intensiver sein würden, was einer Flugform den Vorteil verschafft.
Angenommen, wir verringern die G-Kraft. Einige Antworten haben gesagt, dass das Flügelschlagen weniger effektiv ist, wenn die G-Kraft geringer ist. Im Grenzbereich, wenn G gegen Null geht, wird das Fliegen eher wie ein Schwimmen durch die Luft. Fliegen ist nicht unmöglich – es ändert sich nur.
Ich schlage vor, dass ähnliche Änderungen der Dichte, der atmosphärischen Tiefe, des Wetters, des Sauerstoffgehalts, der Temperatur und anderer Faktoren den Flug ebenfalls nicht verbieten, aber den Rahmen dessen, welche Modalitäten effektiv funktionieren, einschränken oder verschieben würden.
Wenn es eine Flüssigkeit gibt, wird das Leben einen Weg finden, sie zu nutzen.
Es unterscheidet sich nicht so sehr von Planeten, die wir mit aktuellen Raketentechnologien niemals verlassen könnten.
Nachdem ein Planet groß genug geworden ist, steigt die Treibstoffmenge, die nötig wäre, um das Gravitationsfeld zu verlassen, so stark an, dass wir selbst dann nicht entkommen können, wenn wir unbegrenzten "Raketentreibstoff" finden. Schwarze Löcher, die offensichtlich das Extrem unendlicher Energie mit Lichtgeschwindigkeit sind, werden es IMMER NOCH nicht schaffen.
Also, die Idee von zu viel Schwerkraft für jede Art, die keinen nuklearbetriebenen Vogel mit Kohlefaserknochen hat, um in die Luft zu gelangen, würde nicht einmal so viel mehr als die typische Schwerkraft brauchen, um dagegen anzukämpfen …
Das heißt, die Evolution, die den Flug auf dem Planeten noch nicht herausgefunden hat (oder wie man Sauerstoff an Land anstelle von Wasserlebewesen verwendet), wäre nicht allzu weitreichend. Das Fliegen ist hart, und Sie müssen Ihre Knochen aushöhlen und alle möglichen aerodynamischen Modifikationen für Ihre Haut entwickeln, um in die Luft zu kommen. Der erste Flug ist ein trauriger Absturz und Insekten oder andere, die aufgeben, wären nicht unwahrscheinlich ... es Es hat viel gedauert, bis Menschen (die nicht dafür gebaut wurden) vom Boden abheben!
Herr_Bober
DT Cooper
Herr_Bober