Warum sollte sich ein Körperplan mit mehreren Fressmäulern entwickeln?

Das Problem ist nicht die Anatomie oder Mechanik – das Leben wird einen Weg finden, damit es funktioniert. Das Problem besteht darin, einen Grund herauszufinden, warum sich ein solches System überhaupt entwickelt. Trotz der vielen, vielen unterschiedlichen Körperpläne im Leben auf der Erde gibt es kein einziges Lebewesen (Kolonialorganismen oder unstrukturierte Tiere wie Schwämme nicht mitgezählt) mit mehr als einem Mund, und jedes Tier, das einen Kopf hat, hat einen Mund darauf. Es gibt einfach nicht genug Vorteile, um die Kosten eines solchen Körperplans aufzuwiegen.

Auf der Erde ist die Bildung des Verdauungssystems einer der ersten Teile der Entwicklung fast jedes Tieres - ein Zellknäuel entwickelt entweder einen Hohlraum (für Tiere mit einer Öffnung, wie Gallerten) oder eine Röhre (für solche mit Vorder- und eine Rückenöffnung) und von dort aus entwickelt sich das Lebewesen. Die grundlegenden strukturellen Unterschiede zwischen jedem Wirbeltier und einem fußfressenden Zentauren sind deutlich größer als die Unterschiede zwischen einem Menschen und einer Qualle .

Davon abgesehen, lassen Sie uns überlegen, wie es passieren könnte .

Auf einem Planeten, auf dem sich solche Kreaturen entwickelt haben, müssten Sie mit einem völlig anderen Körperplan beginnen – einem, der mehrere Ernährungssonden anstelle von einer entwickelt hat. Ein primitives Tier auf einer solchen Welt könnte einem Seestern ähneln, aber eines mit Mündern an den Beinen statt in der Mitte. Ein solches System wäre nur sinnvoll, wenn die frühesten Tiere sesshaft wären und mehrere Tentakel verwenden würden, um nach Nahrungspartikeln zu greifen und sie möglicherweise aufzusaugen, wenn sie vorbeischwebten.

Im Laufe der Zeit könnten die Kreaturen gelernt haben, ihre Tentakel für die Bewegung zu verwenden, sie zu Flossen oder Beinen entwickeln, während sie die Münder an den Enden behalten. Es scheint jedoch immer noch wahrscheinlich, dass es viel sinnvoller wäre, wenn sich die Kreaturen zu schnelllebigen Organismen entwickeln, die Beute oder schwimmende Nahrungspartikel verfolgen, wenn sich einer der Tentakel zu einem spezialisierten Kopf mit Sinnesorganen und einem Mund entwickelt die Münder in den anderen Tentakeln verkümmerten. Daher besteht die einzige Möglichkeit, dieses System plausibel beizubehalten, darin, dass die Kreaturen immer langsame Grasfresser waren, die ihre Geschichte vielleicht damit begannen, sich von Bakterienmatten auf dem Meeresboden zu ernähren, während sie mit einem spezialisierten Tentakel nach Raubtieren Ausschau hielten.

Gras hätte sehr früh auf ihrer Welt auftauchen müssen, um den ausschließlich grasenden Lebensstil lebensfähig zu halten, nachdem die Vorfahren der Kreatur die Meere verlassen hatten (auf der Erde tauchte Gras erst nach dem Dinosaurierzeitalter auf – frühe Pflanzenfresser der Erde waren Browser, keine Graser) und zu halten die Kreaturen davon ab, den viel einfacheren Körperplan eines einzelnen Kopfes mit einem Mund und Augen anzunehmen, der nach Nahrung suchte und sie aß. Ich würde jedoch erwarten, dass, da der Zweck des Kopfes darin besteht, nach Raubtieren Ausschau zu halten, ich erwarten würde, dass er sich in der Mitte befindet und Augen rundum positioniert sind, nicht vorne. Was könnte diese Kreatur verfolgen, die dazu führen würde, dass sie von nach vorne gerichteten Augen und einem Kopf an der Vorderseite ihres Körpers profitiert?

Die Hände könnten eine spätere Entwicklung gewesen sein, wahrscheinlich um Raubtiere oder innerartliche Konkurrenz abzuwehren, da das Klettern diesen Bodenfressern nicht viel nützen würde. Es könnte sein, dass es in erster Linie ein charakteristisches Vorder- und Hinterende entwickelt hat, damit es effektiver kämpfen kann, aber nie wirklich die Dinge gegessen hat, mit denen es gekämpft hat.

Insgesamt ist dies ein sehr, sehr unwahrscheinlicher Körperplan, selbst für einen Außerirdischen.

Worüber Sie sprechen, wurde auf der Seite „Eine Naturgeschichte“ mit Zentauren besprochen , und anstatt die Worte, die er geschrieben hat, unverhohlen zu wiederholen, habe ich stattdessen zwei Scans des Buches und eine Abschrift des ursprünglichen Online-Beitrags beigefügt.

Wie der Autor des Buches feststellt: „Da Zentauren ihren Oberkörper nicht leicht beugen können, um tief liegende Pflanzen zu erreichen, verlassen sie sich auf eine besondere Methode der Nahrungsaufnahme, während sie unterwegs sind. Zentauren grasen durch Greifmäuler an der Basis ihrer vier Hufe gezahnte Öffnungen sind an einem ösophagusähnlichen Gewebe befestigt, das sich über die Länge der Gliedmaßen des Zentauren erstreckt. Der Prozess scheint automatisch zu sein, und Zentauren grasen weiter, selbst wenn sie schlafen. Eine Nahaufnahme des Fußes zeigt genau, was er meint, die Kehle läuft das Bein hinauf

Wenn ich an eine Kreatur mit mehreren Fressmäulern denke, denke ich eher an eine Kreatur wie die Lernäische Hydra , die mehrere Köpfe hat, die aus einem gemeinsamen Körper sprießen. Meiner Meinung nach entwickelt sich eine solche Kreatur wahrscheinlich in einer Umgebung, in der es viele Kreaturen gibt, die Beute von Raubtieren "stehlen", was ein schnelles und effizientes Essen Ihrer Beute sehr vorteilhaft macht. Hier ist meine Idee, wie sich eine solche Kreatur entwickeln könnte.

Stellen Sie sich unsere Proto-Hydra vor: ein kleines Reptilienwesen mit der ungewöhnlichen Anpassung, dass sich das Gehirn im Körper befindet und nicht im Kopf. Das macht den Proto-Hydras-Kopf zu kaum mehr als einem hochmobilen Sinnesorgan mit einem daran befestigten Mund. Es erhält Nahrung, indem es die Tötungen größerer Raubtiere aufspürt, wobei es normalerweise abgelenkt hereinstürmt und ein paar Bisse stiehlt, bevor es davonhuscht.

Dann wird eine Proto-Hydra mit einem Geburtsfehler geboren: Aufgrund einer genetischen Mutation hat diese Proto-Hydra einen zweiten Kopf und Hals! Da sich das Gehirn anstelle des Kopfes in der Hauptkörperhöhle befindet, entwickelt dieser zweite Kopf keine eigenen Wünsche oder Pläne, wie bei zweiköpfigen Versionen anderer Arten*. Somit hat diese Proto-Hydra einen Vorteil: Sie kann in der gleichen Zeit doppelt so viel Nahrung zu sich nehmen! In seinem wohlgenährten Zustand ist es besser in der Lage, um Partner zu konkurrieren, und während einige potenzielle Partner es aufgrund seiner Andersartigkeit ablehnen, sind genug von seiner Größe und Stärke beeindruckt und erlauben ihm, sich mit ihnen zu paaren. Somit wird das Gen für mehrere Köpfe weitergegeben, was dazu führt, dass eine neue Art von Protohydra von der ersten abweicht, wobei diese zweite Art zwei Köpfe hat!

Dieser Prozess kann sich im Laufe der Äonen wiederholen und dazu führen, dass die Proto-Hydras mehr Köpfe entwickeln. Gleichzeitig ermöglicht ihnen die größere Größe, die ihnen durch ihren Erfolg bei der Aasfresserei verliehen wird, schließlich, sich von Aasfressern zu Raubtieren zu entwickeln. Zuerst mit kleiner Beute, wenn sie größer werden, werden sie immer größer. Dann ermöglichen die mehreren Köpfe der Proto-Hydra, ihre Beute schnell zu verschlingen, wobei nichts für die Aasfresser übrig bleibt, zusammen mit möglicherweise einem Kopf nach oben, um nach Raubtieren Ausschau zu halten, die versuchen könnten, sie zu fressen.

Nach etwas mehr Evolution und dem Hinzufügen anderer Hydra-Merkmale wie Gift spucken und der Fähigkeit, verlorene Köpfe zu regenerieren, hätten Sie die Hydra, eine Kreatur mit mehreren Fressmäulern, da keine Reste für andere übrig bleiben müssen.

*In Fällen, in denen eine fleischfressende Spezies einen zweiten Kopf entwickelt, wie Schlangen, gibt es bekannte Fälle, in denen ein Kopf versucht, den anderen zu fressen !

Obwohl ich den anderen zustimme, dass der von Ihnen vorgeschlagene Körperplan unwahrscheinlich ist, würde eine geringfügige Änderung dafür sorgen, dass er funktioniert.

Maul in den Hufen haben, wie vorgeschlagen, aber nichts dahinter. Sie schnappen sich einfach das Essen und kauen es, lagern es in einem kleinen Bereich von der Größe eines Mundes und mit ein paar Enzymen, die unserem Speichel ähneln.

Der eigentliche "Mund" wäre in der Mitte des Körpers. Die Hufe greifen das Futter und liefern es nach dem Kauen an den "Mund", indem sie sich einfach nach oben beugen und es hineinschieben.

Dies könnte als Weiterentwicklung eines seesternähnlichen Designs mit greifenden Gliedmaßen und einem zentralen Mund erklärt werden. Ein Glied entwickelte sich zum fühlenden "Kopf" und die anderen zum Greifen und Fortbewegen.

Ich werde das etwas anders angehen als die anderen, denke ich.

Stellen Sie sich eine solche Kreatur mit zwei Fressmäulern in zwei verschiedenen Höhen vor. Vielleicht ist diese Kreatur sehr groß und hat einen Mund, um Früchte von hohen Bäumen zu essen, und einen anderen, um Früchte von niedrigeren Büschen oder Fleisch von Beutetieren zu essen. Um ein solches System erforderlich zu machen, kann ein Mund nicht beide Aufgaben erfüllen. Ich denke, wir machen dies notwendig, indem wir der Kreatur eine starke Inflexibilität geben, sodass das hohe Maul nicht von den Armen / Tentakeln / Greifanhängen erreicht werden kann, um gefüttert zu werden, was auch eine weitere Aufstellung in der Nähe des hohen Mauls erfordert (es sei denn wir geben ihm einen kurzen, greifbaren Hals und er greift die Frucht einfach mit seinem Mund).

Jetzt stoßen wir auf das Problem, warum eine solche Körperstruktur notwendig ist. Hier betrachten wir die Welt, in der das Geschöpf lebt.

Erstens braucht es eine hohe Nahrungsquelle und eine niedrige Nahrungsquelle. Denken Sie an eine Giraffe, die mit ihrem Kopf den Boden nicht erreichen kann. Warum muss es tief gehen, wenn es wie eine Giraffe schon hoch gehen kann? Vielleicht liefert die Frucht dieser Welt nicht genug Nährstoffe, um das Leben zu erhalten, und muss durch etwas ergänzt werden, das in der Höhe nicht zu finden ist.

Aber warum dann überhaupt hoch hinaus? Vielleicht sagen wir, dass die Kreaturen auf dieser Welt beide Formen der Nahrung benötigen, um zu überleben – eine, die in Früchten zu finden ist, eine, die nur in bodennahen Pflanzen oder anderen Tieren zu finden ist.

Vielleicht gab es eine Katastrophe, die alles Leben auf dem Planeten mutierte, und nur die Mutationen, die sich anpassen konnten, um beide Arten von Nahrung zu erhalten, konnten überleben (vage erinnernd an Orson Scott Card's Speaker for the Dead ).

Es gibt immer noch Lücken in diesem Szenario, aber ich denke, Sie müssten sich die Umgebung ansehen, in der die Kreatur lebt, um zu verlangen, dass sie zwei Fressmäuler hat.

• Ein Biom, in dem die Nahrungsquelle des Tieres für einen SEHR kurzen Zeitraum verfügbar ist und sich etwas ausbreitet.
• Beginnen Sie mit einer Giraffe.

Stellen Sie sich nun vor, dass die einzigen Bäume in der Gegend Blumen/Blätter haben, die jederzeit ungenießbar sind, abgesehen von einem extrem schmalen Fenster: vielleicht weniger als eine Minute. Um genug zu konsumieren, um zu überleben, muss die Giraffe möglicherweise mehrere Köpfe entwickeln, damit sie ausreichende Mengen essen kann, bevor sich ihre Nahrung wieder versteckt. Vielleicht eine Welt, in der Licht selten und kurz zu diesen Pflanzen scheint, die sich gerade lange genug öffnen, um es aufzunehmen. Wenn die Kreatur nicht frisst, nutzt sie ihre meist beschädigten/minderwertigen Köpfe zur Selbstverteidigung mit einem aggressiven Beißstil.

Hier ist ein reales Beispiel, das zeigt, wie mehrere Münder auch mit dem bilateral symmetrischen Körperplan möglich sind.

http://voices.nationalgeographic.com/2013/03/14/giant-sea-cucumber-eats-with-its-anus/

Evolution ist der ultimative Preis-Leistungs-Shopper. Es kostet Energie, ein Körperteil überflüssig zu machen, damit es sich lohnt, dieses Körperteil zu behalten.

Ein Körperplan mit mehreren Mündern würde sich entwickeln, wenn Sie mehr Boden zurücklegen müssen (z. B. Nahrungssuche) oder sehr schnell essen müssen (z. B. Fressrausch) oder wenn Sie wahrscheinlich einen Mund verlieren und Ersatz benötigen (z. B. Lungen platzen) oder die Kosten Die Herstellung eines zusätzlichen Körperteils bringt möglicherweise einen Vorteil mit sich, der nicht direkt mit seiner primären Funktion zusammenhängt (z. B. ernähren große Brüste Babys nicht besser als normale Brüste, ziehen aber mehr Partner an).

Eine interessante Idee ist „Stereo“. Sie brauchen [mindestens] zwei Augen für die Tiefenwahrnehmung und zwei Ohren für Stereo, um zu sagen, woher ein Geräusch kommt, und zwei Nasenlöcher, um zu sagen, wer gefurzt hat (obwohl letzteres besser für Hunde funktioniert). Die Köpfe von Hammerhaien sind so geformt, um den Abstand zwischen ihren Elektrozeptionsorganen zu vergrößern und so ihre Beute besser ablesen zu können.

Vielleicht kann ein Paar (oder mehr) Münder tatsächlich auch als Geruchsrezeptoren dienen (denken Sie an die Zunge einer Schlange), um Lebensmittel genauer zu lokalisieren?

Betrachten wir einen Organismus, der zwei Kategorien von Nahrung zu sich nimmt: extrem saure und extrem basische Nahrung. Kein Satz von Verdauungsorganen kann beide Nahrungsmittel verarbeiten, und wir wollen nicht, dass sie im Körper der Kreatur miteinander reagieren. Es entstehen also zwei Verdauungstrakte, die jeweils entweder für basische oder saure Nahrung optimiert sind.

Wenn eine Eigenschaft erfolgreich ist, ermöglicht sie es einer Kreatur, erfolgreichere Nachkommen zu zeugen.

Davon abgesehen sind einige Merkmale nicht nur gut für einzelne Lösungen, sondern für mehrere Lösungen. Dieser Zwei-Mund-Körper-Plan wird immer glaubwürdiger, je mehr Lösungen er generiert.

Zähne bieten, in einer anderen Form, sind gut zum Essen (wir nennen es starre Lebensmittelverarbeitung), sind auch gut zum Beißen von Konkurrenten, zum Abwehren von Raubtieren / Rivalen, in einigen Fällen zum Graben von Löchern, in einigen Fällen zum Artikulieren von Sprache (quaken, bellen usw.). Zähne sollten daher in Hülle und Fülle zu finden sein: https://www.affiliateddentists.com/info/animal-teeth-sea-creatures/

Ebenso ist bilaterale Symmetrie unglaublich nützlich. Ein Glied (eine Schlange oder ein Regenwurm könnte für die Zwecke dieser Diskussion als eingliedrig betrachtet werden) eignet sich hervorragend für einige Anwendungen (Gleiten, Verstecken usw.). Doch Schäden an einem Glied sind Schäden an allen. Bilaterale Symmetrie bietet ein großartiges Backup-System. Außerdem können zwei Gliedmaßen mit möglicherweise größerer Effizienz zusammenarbeiten als eine (Schwimmen, Fortbewegung).

Mehr Gründe für zwei Münder sind besser als einer, solange der Umweltdruck mehrere Gründe unterstützt. Umgang mit einer stark räuberischen Umgebung (Nahrungsmitteldiebstahl), Verdauung von zwei Arten von Nahrung (zwei verschiedene Enzyme?) usw.

Betrachten Sie schließlich den Rest der Umgebung. Einige Strategien sind erfolgreich genug, um sich über Königreiche hinweg auszudrücken. Wie eusoziale soziale Strukturen, die bei Insekten (Ameisen, Bienen, Termiten), Säugetieren (Nacktmulle) und Garnelen vorkommen ( https://en.wikipedia.org/wiki/Eusociality ).

Ich stimme IndigoFenix ​​zu. Bevor ich Xplodotrons Antwort sah, fiel mir nur eine Kreatur ein, die mehrere Münder hat: Venusfliegenfalle.

Zugegeben, das verwendet den Begriff "Mund" ziemlich locker, aber sie fangen und verdauen Beute. Sie sterben auch, wenn sie Beute machen, und werden durch neue Fallen ersetzt.

Außerdem kann, wie Xplodotron erwähnte, die sexuelle Selektion eine zufällige Mutation ermöglichen, die die Überlebensfähigkeit nicht allzu sehr verringert. Eine zweiköpfige Schlange als ziemlich häufige Mutation. Wenn die mehreren Köpfe dem männlichen Schlangenpartner halfen, könnte er weitergegeben werden.

Wie wäre es mit einem anderen Ansatz:

Gehen wir den Evolutionsbaum hinunter zu einer sehr primitiven, im Grunde unbeweglichen Kreatur mit dem üblichen röhrenbasierten Verdauungssystem. Diese Kreatur hat zusätzlich zu dem üblichen sexuellen einen asexuellen Fortpflanzungsmechanismus – daher kann sie Nachkommen haben, die mit ihr genetisch identisch sind.

Jetzt lernte eines dieser Geschöpfe, wie man mit Nachkommen kooperiert, die nicht weggelaufen waren. Schließlich wurde diese Zusammenarbeit so vollständig, dass sie zu einem einzigen Organismus verschmolzen. (Denken Sie daran, genetisch identisch, das wäre nicht unvernünftig.) Jetzt haben Sie eine einzelne Kreatur mit mehreren Verdauungstrakten, die als Basis für die Entwicklung komplexerer Kreaturen mit mehreren Mündern dienen kann. Es muss jedoch einen beträchtlichen Vorteil haben, oder es wird gegen Kreaturen ohne den duplizierten Verdauungsapparat verlieren.