Wie könnten kinetosynthetisierende „Pflanzen“ aussehen?

Angenommen, es gibt einen Mond, der einen Gasriesen umkreist, und dieser Gasriese ist ein Schurkenplanet – er bewegt sich frei durch das Universum, ungebunden durch die Schwerkraft eines Sterns. Das bedeutet erstens, dass der Mond niemals das Licht der Welt erblicken wird, und zweitens, dass es keine Sonne geben wird, die ihn wärmt.

Aber sagen Sie, dass die Prozesse des Vulkanismus, der Konvektion und der Gezeitenerwärmung ihm Wärme verleihen. In diesem Fall könnte der Mond möglicherweise bewohnbar sein, vorausgesetzt, andere Zahlen, Statistiken und technische Einzelheiten wären ebenfalls für die Bewohnbarkeit geeignet.

Ohne Licht – abgesehen von natürlich vorkommenden Bränden oder Vulkanausbrüchen – ist hier keine Photosynthese möglich. Chemosynthese ist nicht wirklich möglich, außer an speziellen Orten, also muss ein neues Verfahren entwickelt werden, um etwas Pflanzenähnliches zu haben.

Wir nennen diesen Prozess Kinetosynthese – eine Methode der Autotrophie, die es auf der Erde nicht gibt. Während Photosynthesegeräte Chloroplasten verwenden, um Elektronen aus Substanzen wie Wasser zu entfernen, verwenden Kinetosynthesegeräte piezoelektrische Kristalle in ihren Zellen, wie Quarz, um dasselbe zu tun, aber mit mechanischer Belastung, die das Sonnenlicht ersetzt. Ich bin kein Chemiker, daher lasse ich den Prozess so vage wie für diese Frage.

Diese kinetotrophen Pflanzen hätten wahrscheinlich eine Reihe von Energiequellen, um freie Nischen auszunutzen; nämlich Wind, Regen, Gezeiten, Schall und Stress pur. Wenn dieser sonnenlose Mond vulkanisch aktiv wäre, könnten Wind und Regen vorhanden sein – vulkanische Hotspots schaffen kontrastreiche heiße und kalte Bereiche, zwischen denen sich die Luft bewegen kann, und Vulkane spielen eine Rolle im Wasserkreislauf der Erde – wären sie in größerer Dichte, könnten sie Regen verursachen passieren.

Ein mögliches Problem bei der Kinetosynthese ist der Mangel an Energie, der gewonnen werden kann - aber vielleicht die geringere Schwerkraft plus eine sauerstoffreiche Atmosphäre (die erheblich gesteigert werden könnte, sobald sich kinetotrophe "Embryophyten" entwickelt haben, die wiederum durch die hohe vulkanische Energie angetrieben würden Aktivität), würde den Energieverbrauch verschiedener Organsysteme verringern, kombiniert mit drastischen Gezeiten und schnellen Winden - würde es plausibler machen.

Am Ende ist es fair zu sagen, dass wir wirklich nicht wissen, ob die Kinetosynthese funktionieren würde. Aber sagen wir einfach, dass es hier ist. Abschließend zu meiner Frage: Wenn es sessile, vielzellige Kinetoautotrophe gäbe, die Piezoelektrizität in der oben beschriebenen Methode verwenden, wie würden sie strukturiert sein?

Lassen Sie mich ein bisschen mehr erklären. Wie wir alle wissen, haben Erdpflanzen Wurzeln im Boden, einen Stamm und Blätter. Stängel dienen zum Teil dazu, größer zu werden als Ihre Artgenossen und erhalten daher mehr Licht als sie. Wie könnten Kinetotrophe wachsen, um mehr Energie zu erhalten als die sie umgebenden? Blätter dienen hauptsächlich der Photosynthese. Würden Kinetotrophe von spezialisierten kinetosynthetischen Strukturen profitieren?

Offensichtlich würde eine Pflanze, die Energie aus den Gezeiten bezieht, anders aussehen als eine, die Energie aus dem Wind bezieht, und eine, die sich von Regen ernährt, unterscheidet sich von einer, die sich von Schall ernährt. Für Ihre Antworten können Sie eine der Energiequellen (Wind, Regen, Gezeiten, Schall, Stress) auswählen.

Wenn Sie diese Prämisse für unplausibel halten, sagen Sie es bitte. Wenn Sie der Meinung sind, dass die Frage bearbeitet werden muss, sagen Sie dies bitte auch.

Ist die Piezoelektrizität/Quarz eine harte Voraussetzung, oder können wir dies allein mit Chemikalien erreichen?
@Dubukay Wenn Sie eine praktikable Methode der Kinetosynthese ohne die Kristalle haben, machen Sie es.
Das ist clever, aber wahrscheinlich unnötig. Um eine lebensfähige Atmosphäre zu haben, müsste der Planet enorme vulkanische Hitze erzeugen (was ohne Gravitationsspannungen kaum zu glauben ist, aber ...). So viel Vulkanismus, dass Asche und andere Chemikalien einen Großteil der Atmosphäre ausmachen würden. Die Chemosynthese würde sich viel leichter entwickeln als die Kinetosynthese. Die Reduzierung des Vulkanismus zur Begünstigung der Kinetosynthese würde (IMO) zu keiner Atmosphäre führen (die Gase würden alle gefrieren).
@JBH Ja, guter Punkt. Daran hatte ich noch nicht gedacht, werde ich mir noch ein bisschen überlegen.
Auf der anderen Seite, wenn dies etwas zusätzlich zu wahrscheinlicheren Evolutionsprozessen wäre (die Mehrheit der Pflanzen verwendete Chemosynthese, aber eine Minderheit verwendete Kinetosynthese, etwas Einzigartiges auf Ihrem Schurkenplaneten), wäre das sowohl glaubwürdig als auch cool.
Eine letzte Sache, nur um Spaß zu haben. HDE hat mich kürzlich auf den T-Tauri-Wind hingewiesen, der mich an Protosterne denken lässt. Was wäre, wenn Ihr Schurkenplanet ein "gescheiterter Stern" wäre, da seine Masse nicht groß genug für eine Fusion wäre? Dieser enorme Druck würde auch Hitze erzeugen (und möglicherweise zu viel Schwerkraft für Ihre Geschichte), aber es könnte eine nette Hintergrundgeschichte erzeugen, um Ihren Planeten zu rationalisieren.
" Rogue Planet - er bewegt sich frei durch das Universum, ungebunden durch die Schwerkraft eines Sterns. " Alles ist durch die Schwerkraft gebunden, sogar Schurkenplaneten. (So ​​und warum existieren Galaxien.)
Ein Schurkenplanet wird schließlich eine einheitliche kalte Temperatur erreichen und alles wird anhalten, es sei denn, er kommt in die Nähe eines anderen Systems. daher müsste alles in der Lage sein, lange Ruhephasen zu überstehen und nur für kurze Zeit zu funktionieren und zu wachsen, wenn es sich einem Ort nähert, der genügend Energie liefert. Zum Beispiel an einem massiven Körper vorbei, der genug Krustenbewegung verursacht, um kinetische Energie zu erzeugen.
@ShadoCat und die Prozesse der Gezeitenerwärmung, des Vulkanismus und der Konvektion? Werden sie bleiben?
@SealBoi, nicht lange (im geologischen Maßstab). Während der Kern durch Radioaktivität noch heiß sein kann, wird die Kruste dicker und dicker, wenn sie Wärme abstrahlt. Dies wird auch den Vulkanismus und die Krustenbewegung verringern. Denken Sie auch daran, dass wir ohne den Erdmond auch keine Gezeitenspannungen hätten. Ich würde mir vorstellen, dass die Kruste zu dem Zeitpunkt, an dem der Planet weit genug draußen ist, also mitten im leeren Raum, dick genug ist, um nicht viel zu tun, außer das bisschen Wärme, aus dem er besteht, aus dem Kern auszustrahlen. Dies hängt von der Größe des Planeten ab. Der Mars hat bereits einen toten Kern.
Mein Vorschlag für die piezoelektrische Windernte von "Bäumen". worldbuilding.stackexchange.com/questions/112711/…

Antworten (5)

Ich werde mich damit beschäftigen, da „nicht-erdähnliche Energie für einheimische Lebensformen auf Exoplaneten“ etwas ist, das mich interessiert, seit ich etwas über das Leben hier auf der Erde in der Nähe von Vulkanschlote unter dem Meer erfahren habe , die anstelle des Photosynthesezyklus (was vor seiner Entdeckung allgemein als unmöglich galt) die eigene Wärme der Erde zur Energiegewinnung nutzen. Ich kann mehr hinzufügen, nachdem ich die Antworten anderer gelesen habe, um mich inspirieren zu lassen, aber hier ist, was ich aus dem Kopf habe (Haftungsausschluss, dass ich keine wissenschaftliche Erfahrung habe, um dies zu untermauern, über den College-Biologieunterricht der Einstiegsklasse hinaus und die meiner eigenen Laien ' forschen“ aus Neugierde):

Betonen: Ich würde erwarten, dass dies die primitivste Form des Lebens in diesem Szenario ist, analog zu einzelligen Organismen hier auf der Erde, und möglicherweise das einfachste mehrzellige Leben. Ein sich schnell drehender Mond könnte es einzelligen Kinetoautotrophen ermöglichen, die Gravitationsänderungen, die von der Schwerkraft des Planeten wahrgenommen werden, sowohl in Intensität als auch in Richtung, als Quelle des Stresses zu nutzen. Der primäre Umweltfaktor, den sie für diese „Nische“ brauchen würden, wäre eine feste Oberfläche zum Leben, um eine Widerstandskraft gegen die Gravitation bereitzustellen. Von dort aus könnte die Evolution zu vielzelligen Organismen eine Struktur hervorbringen, die einem Meeresschwamm oder Moosklumpen ähnelt, kugelförmig oder halbkugelförmig, außer dort, wo sie mit Unregelmäßigkeiten in den umgebenden Oberflächen in Kontakt kommen. und mit Zellen an der Unterseite, die angepasst sind, um höhere Belastungen (von dem erhöhten Gewicht über ihnen) bei niedrigeren Bewegungsbereichen auszunutzen, während Zellen darüber an niedrigere Belastungen und höhere Bewegungsbereiche angepasst sind. Die nächste Entwicklung wären fortschrittlichere Strukturen auf der Unterseite von Organismen, um die Oberfläche zu greifen, um ein Umkippen während des Wachstums zu verhindern und so zu vermeiden, dass die falschen spezialisierten Zellen in der falschen Ausrichtung landen, und Nährstoffe effizienter von der harten Oberfläche zu extrahieren oder jede zufällige Flüssigkeit, die vorhanden sein könnte. Geringfügige Abweichungen würden für verschiedene Klimazonen existieren. Breiter und flacher in Gebieten mit starkem Wind oder Überschwemmungen, höher und konischer in ruhigeren Gebieten. Und da würde sich die Evolution meiner Meinung nach verzweigen, um sich an vielfältigere Oberflächen anzupassen,

Wind: Für mich scheint dies die erste natürliche Anpassung an eine alternative Form kinetischer Energie zu sein, einfach aufgrund der Tatsache, dass sie so weit über die Oberfläche des Mondes verteilt wäre, unabhängig von der Anwesenheit oder Abwesenheit von stehenden, fließenden, oder fallender Flüssigkeit, und vor allem, wenn meine (in meinem Abschnitt über Stressenergie erwähnte) Annahme einer schnellen Rotationsgeschwindigkeit akzeptiert wird, da diese Rotation auch (relativ im Vergleich zu langsameren Rotationsgeschwindigkeiten) mehr oder weniger konstante Winde mit hohen Durchschnittsgeschwindigkeiten verursachen würde für Winde. Die strukturellen Anpassungen hierfür würden je nach Oberfläche und auch je nach vorherrschenden Windbedingungen wie Geschwindigkeit (schnell oder langsam) und Konsistenz (stetig oder böig) stark variieren. Bei gebrochenen Oberflächen (Kies, Sand, Erde usw.) wären wurzelartige Strukturen wahrscheinlich, um zu verhindern, dass sie umgeweht werden. und um eine stabile Grundlage zu schaffen, um die Möglichkeit eines immer größeren vertikalen Wachstums zu ermöglichen. Für ununterbrochenere feste Oberflächen würde ich eine horizontale Variation von dem erwarten, was auf wandkletternden Weinpflanzen zu sehen ist, ein Netzwerk von „Zweigen“, die von der Basis aus gesendet werden, um nach relativ seltenen Ecken und Winkeln zu suchen, die verwendet werden könnten Verankerung, und auch um einfach eine breite Basis für die Unterstützung bereitzustellen, wenn keine signifikanten oder ausreichenden Verankerungspunkte in der Oberfläche selbst vorhanden sind. Nun zu den energiesammelnden Strukturen. Einfachere Lebensformen hätten Strukturen, die oberflächlich wie Grashalme erscheinen, oder einen sehr kurzen Stängel (Stängel mit weitem Abstand, wenn mehrere in einem einzigen Organismus vorhanden sind) mit einem einzigen blattartigen oder fächerartigen (wie ein Akkordeon). -Faltfächer) Struktur am Ende jedes Stiels. Die grasähnlichen Blätter (häufiger bei stetigem Wind) könnten tragflächenförmig sein (denken Sie an einen senkrecht nach oben gekippten Flugzeugflügel), was als Reaktion auf den Wind eine Biegebewegung (und anschließende Energiebelastung) verursacht, oder einen geformten Querschnitt haben wie der Buchstabe "C", so dass der Wind, wenn er die Lücke füllt, aus einer Seite austritt und eine Drehbewegung (und anschließende Energiebelastung) verursacht, bevor er zurückprallt und mehr Luft auffängt, die auf der gegenüberliegenden Seite austritt und sie hin und her oszilliert wiederholt (wie ein Band, das in einer steifen Brise halb straff gezogen wird). Fächerstrukturen (häufiger in Gebieten mit ruhigerer Luft und zeitweise stärkeren Böen oder Stürmen) können stärker variieren, Teile eines Kreises (fast Vollkreis, Halbkreis, Viertelkreis) für maximale Oberfläche mit minimaler Masse, um jede geringfügige Änderung der Luftbewegung in Regionen mit niedrigen vorherrschenden Windgeschwindigkeiten und Böen mit geringer Intensität/Frequenz und Windstürmen mit geringer Intensität/Frequenz auszunutzen, bis hin zu exotischeren Variationen wie sehr dünn und faserig Netze (wie Löwenzahnflaum, aber in allen Formen) oder ein "Drachen" mit einer horizontal ausgerichteten Tragflächenform an der Spitze des Stiels, um den Stiel absichtlich "anzuheben" und zu dehnen. Fortgeschrittenere Sorten würden andere Möglichkeiten entwickeln, um ihre vom Wind beeinflusste Oberfläche zu vergrößern und die Festigkeit (wahrscheinlich durch Dicke) von Stamm (Stamm) und Verankerung zu erhöhen, um den zusammengesetzten Kräften zu widerstehen, die von der zusätzlichen beeinflussten Oberfläche empfangen werden. Um dies zu tun, Viele würden sich buchstäblich wie Erdbäume verzweigen, außer dass auf der Erde die optimale Verzweigungsrichtung senkrecht zur Richtung des Sonnenlichts ist (was im Durchschnitt vertikal von der Erdoberfläche aus ist, was zu einer horizontalen Verzweigung führt, wodurch Pflanzen im Allgemeinen eine runde Form haben, wenn sie von der Erde aus gesehen werden von oben nach unten), während die optimale Verzweigungsrichtung für Windsammelpflanzen auf diesem Mond senkrecht zur vorherrschenden Windrichtung wäre, so dass sie sich im Allgemeinen nach Norden, Süden und vertikal verzweigen würden, da die vorherrschende Windrichtung entweder von Ost nach West oder von West nach Ost wäre , abhängig von der Rotationsrichtung des Mondes. Von oben nach unten gesehen würden die sich verzweigenden Pflanzen in erster Linie wie lange dünne Linien aussehen, die an beiden Enden leicht spitz zulaufen. Von Norden oder Süden betrachtet würden sie wieder lang und dünn aussehen, und von oben nach unten verjüngt. Von Osten oder Westen betrachtet würden sie höchstwahrscheinlich wie ein abgerundeter Fächer oder Halbkreis aussehen, oder die sehr fortgeschrittenen könnten Anker und Stämme entwickeln, die stark genug sind, um deutlichere vertikale Gewinne zu erzielen, und wie ein Kreis am Ende des Stiels aussehen /Stamm. Die fortgeschrittenen Arten, die sich nicht verzweigen, entwickeln möglicherweise viel breitere Basen senkrecht zum Wind und fächern sich dann vertikal auf, wie riesige Versionen von Blättern. Andere könnten lange, dünne, strömende Fäden von erhöhten Ästen aussenden, um an den Enden im Wind zu peitschen, um maximale Bewegung und Energiegewinne zu erzielen. Um mit anderen Organismen in unmittelbarer Nähe zu konkurrieren, würde jede dieser Variationen wahrscheinlich ihre Basis-/Wurzel-/Ankerstrukturen verwenden, um eine Konkurrenz in Richtung der vorherrschenden Windrichtung zu suchen, da jeder Organismus in "vorne" von ihnen (relativ zur Windrichtung) könnten ihre Energiequelle blockieren, während Organismen hinter ihnen nur dann konkurrieren könnten, wenn sie auch etwas nach vorne senden können, um Organismen zu „angreifen“. Sobald ein Konkurrent identifiziert ist, würde der Organismus dahinter versuchen, entweder die Basis abzuschneiden oder das Gesicht des Konkurrenten zu bedecken. Die wünschenswertesten Fortpflanzungsstrategien wären alles, was Nachkommen in Richtung des vorherrschenden Windes schickt, sodass Samen in der Luft kontraproduktiv wären, es sei denn, es gibt ein Band geeigneter Umgebung, das einen vollständigen Kreis um den Mond bildet (unwahrscheinlich). Das Aufkeimen von Ankern vor (wenn auch wahrscheinlich nicht direkt vor) dem Organismus ist also wahrscheinlich, wodurch Kolonien von Organismen mit Mitgliedern einer Generation entstehen, die im Allgemeinen von Norden nach Süden voneinander verteilt sind.

Regen: Dieses hier ist meiner Meinung nach am interessantesten. Eine schnelle Google-Suche brachte mir Schätzungen, dass bis zu etwa 14 % der Landfläche der Erde einst (vor der Entwaldung) von Regenwald bedeckt waren. Wie auch immer Sie möchten, angepasst an die gesamte Landfläche (im Gegensatz zum Ozean) dieses Mondes, und es ist immer noch eine relativ seltene Sache, und die höchste Häufigkeit, die ich für Regentage pro Jahr finden konnte, war 243 in Belem, Brasilien, im Amazonas Regenwald. Das sind ziemlich genau 2 von 3 Tagen, an dem Ort, an dem es am häufigsten regnet, den ich finden konnte (nicht die höchste Wassermenge, aber der zuverlässigste Regen). Dies macht Regen zu einer sehr unzuverlässigen Energiequelle (im Allgemeinen im Maßstab der gesamten Oberfläche eines Mondes [planetarischer? Maßstab {aber es ist kein Planet} mond-itärer Maßstab?]), außer in den idealsten Klimazonen. Also diese Art von Leben, mit Anpassungen für diese Energiequelle, wäre wahrscheinlich sowohl relativ selten als auch relativ isoliert. Ich sehe einfache Lebensformen, die sich aus der Schwammform oder Moosklumpenform entwickeln, aber horizontale (wie die Verzweigungen von Bäumen und Pflanzen auf der Erde, die sich horizontal ausbreiten, um das vertikale [durchschnittlich] Sonnenlicht einzufangen) Anhänge von einem Ring in der Nähe des halben Weges aussenden Punkt (Ring) zwischen ihrer Basis und ihrer Spitze, um die Energie des vertikal (wiederum durchschnittlich) fallenden Regens aufzufangen. Etwa auf halbem Weg zwischen oben und unten ist, weil zu niedrig und es gibt keinen Platz für eine Abwärtsbiegung nach dem Aufprall der Regentropfen, und zu hoch und es würde direkt nach oben zeigen und es wäre nicht genug Platz für genügend Anhängsel, was es schwierig macht, genug zu haben Fläche, um genug Regen aufzufangen, um nützlich zu sein. Im fortgeschrittenen Lebensalter Die Schwamm-/Moosbasis entwickelt sich zu einer spezialisierteren Wurzel-/Ankerstruktur, die sich effizienter ausbreitet, entweder durch Abflachen wie eine Scheibe oder durch Aufteilen in ein stärker verzweigtes Netzwerk, und die Anhänge werden ebenfalls spezialisierter, einige werden dedizierte Stützstrukturen (Stängel/Stämme), während andere darauf spezialisiert sind, die Regenenergie aufzufangen und zu nutzen, indem sie entweder die Anzahl erhöhen und dabei ausdünnen (denken Sie an sehr langes, dünnes, steifes Gras, das seitlich statt vertikal wächst) oder indem sie breitere blattähnliche Formen bilden. Die Fortgeschrittenen würden die beiden kombinieren und eine sehr kleine, unscharfe, haarähnliche Struktur auf ihren Blättern haben, die nach dem Aufprall auf das Abfließen des Regens von den Blättern reagieren würde, während sich die größere Blattstruktur darauf konzentriert, die Energie des Aufpralls selbst zu nutzen. Die am weitesten fortgeschrittenen Anhänge wären sogar noch höher spezialisiert, Bilden von Trichterformen (komplett mit Öffnungen am Boden) mit ihren größten Blättern und Auskleiden der Innenflächen mit feinen Haaren, wodurch künstliche Strömungen an den Böden der Trichter erzeugt werden, sodass gesammelter Regen längerfristige Energie liefern könnte, wenn er langsam durch das Ende fließt des Trichters, auch nachdem der Regen aufgehört hat. Der Wettbewerb mit lokalen Organismen würde sowohl zu horizontalen (den Nachbarorganismus verdecken) als auch zu vertikalen (hoch genug werden, dass Sie den Nachbarorganismus bedecken können) Anpassungen führen. Dies wären wahrscheinlich die einzigen "wahren" "Bäume" auf dem Planeten, obwohl das einzige, was zu einer signifikanten Höhe führen könnte, die geringe Schwerkraft auf dem Mond wäre. Wenn die Schwerkraft nicht ausreicht, dann wären selbst diese Bäume im Vergleich zu den Bäumen der Erde relativ kurz. Das Verdecken durch einen konkurrierenden Organismus könnte zu besonderen Anpassungen führen, um Restniederschläge aufzufangen, die von den Blättern der oben genannten Organismen kommen, wie z. B. extrem große einzelne Blätter, die in relativ komplexe und effiziente Trichtersysteme einfließen. Leider fällt für diese Energieform nichts Konkretes für Reproduktionsspezialisierungen ein.

Tide: Ich sehe hier zwei Hauptmethoden, Änderungen des Meeresspiegels und Änderungen des Wasserflusses wie Strömungen und Wellen. Die Anpassungen für Strömungen und Wellen sind wahrscheinlich primitiver als Anpassungen für den Meeresspiegel, da die unmittelbare rohe Kraft der Wellen wahrscheinlich einen direkteren und unmittelbar wirkungsvolleren Einfluss auf den Schwamm / das Moos in Küstennähe hat als ein relativer Ruhe und langsamer Anstieg der Flut. Die ersten Anpassungen wären das bisher stärkste Verankerungssystem, um zu vermeiden, dass es vollständig verschoben und in der Tiefe verloren geht, und Anhängsel, um sich mit dem Fluss der Wellen zu bewegen und Energie aus ihnen zu gewinnen. Ich sehe, dass sich hier zwei Haupttypen von Anhängseln bilden: Der erste ist sehr steif und stark, um Schläge von Wellen auszuhalten, ohne zu brechen, während er sich gerade genug biegt, um große innere Spannungen für die Energiesammlung zu erzeugen. wahrscheinlich beginnen unsere als relativ gerade Stacheln wie die eines Seeigels, und später wären komplexere Gitter wie Fächerkorallen, aber flexibler. Der andere wäre SEHR flexibel, wie feine Moosfäden oder fließende Kelpblätter, die Bewegung nutzen, indem sie weniger Energie pro Bewegung sammeln, dies aber durch häufigere und in mehr Richtungen bewegende Bewegungen ausgleichen. Die fortschrittlichsten Arten dieser Gruppe nutzen die Gezeiten direkt. Dies sind diejenigen, die ursprünglich mit den anderen Wellenbewohnern konkurrierten, aber ihren Anfang in den tieferen Seiten der Küstengewässer hatten und es schafften zu überleben, obwohl sie von den energiereichsten Bereichen der Wellen näher an der Küste entfernt waren. Um nicht zu tief unter das Niveau zu sinken, wo die Wellenbewegung nicht ausreichte, Sie entwickelten gasgefüllte Blasen, um ihre energieaufnehmenden Anhänge näher an der Oberfläche zu halten, wo die Wellenenergie stärker ist. Dieser erhöhte Druck auf ihre Verankerungsstrukturen, was zu verbesserten Verankerungsstrukturen führt. Dies ermöglichte den Zugang zu einer größeren Tiefe, während der Zugang zu Energie erhalten blieb. Dies schuf einen Evolutionszyklus, erhöhte Tiefe > erhöhte Blase > erhöhte Verankerung > Wiederholung. Schließlich war die erreichte Tiefe so groß, dass die Wellenenergie nicht mehr ausreichte, um den Energiebedarf der Halmstruktur zwischen dem Anker und den energieaufnehmenden Blättern zu decken. Die nächste Anpassung an dieser Stelle war, dass die Halmstruktur selbst zum Energieproduzenten wird, aus der Dehnungsspannung zwischen Anker und Gasblase. Weitere Anpassung verlagerte diesen Stress von sekundär zu primär, und die Blattstrukturen werden rudimentär oder verschwinden vollständig. Gleichzeitig werden der Anker, der Stiel und die Gasblase übertrieben, bis die fortschrittlichste Art eine riesige Blase ist, die bei Ebbe auf der Meeresoberfläche schwimmt und bei Flut größtenteils oder vollständig untergetaucht ist. Dies ist mit einem sehr starken, dicken Stiel verbunden, der massive Stressenergie von der nach oben gezogenen Blase und der sie nach unten haltenden Ankerstruktur erhält. Der Wettbewerb würde hauptsächlich auf der Oberfläche unter Wasser basieren, für Ankerpunkte würden einzelne Organismen versuchen, so viele der verfügbaren Ecken und Winkel in ihrer Reichweite abzudecken, um den besten Halt zu gewährleisten. Ich sehe keinen Grund, dass die Fortpflanzung in dieser ozeanischen Umgebung einem anderen Muster folgen würde als in den Ozeanen der Erde, also Knospen/Selbstklonen,

Klang: Dies wäre die fortschrittlichste individuelle Anpassung aller Gruppen und würde für alle gelten, vom Schwamm/Moos bis zu den Typen Wind, Regen und Gezeiten. Mit anderen Worten, die Anpassung wäre für keine der Gruppen spezifisch, aber jede Art innerhalb der Gruppe, die diese Anpassung aufweist, wäre die unter den am weitesten fortgeschrittenen Arten in ihren jeweiligen Gruppen. Dieser Mechanismus existiert tatsächlich im Tierreich auf der Erde, und das menschliche Innenohr ist ein gutes Beispiel. Es hat haarähnliche Strukturen (eine Anpassung, die ich bereits für andere Arten erwähnt habe), die Bewegung von Schallwellen in elektrische Signale umwandeln. Die Schwamm- und Moosklumpenarten könnten diese haarähnlichen Strukturen direkt äußerlich produzieren, und die Schwämme könnten sie auch in den Hohlräumen haben, die bereits bei ihren primitiveren Verwandten vorhanden waren. Windspezialisten könnten sie auch in ihre Oberflächen einbauen, und die fortschrittlichsten wären diejenigen mit Vorfahren, die sich bereits darauf spezialisiert hatten, eine höhere Anzahl von Blättern / Anhängen mit kleineren Oberflächenstrukturen zu haben, wodurch ihre fortgeschritteneren Nachkommen davon profitieren würden mehr Oberflächenpunkte, um diese haarähnlichen Strukturen zu erzeugen. Regenspezialisten würden diese Anpassung wahrscheinlich vor den anderen entwickeln, da die Bewegung von Flüssigkeit in geschlossenen Räumen bereits Teil ihrer ursprünglichen Strategie ist, sodass sich für sie nur der Kreis schließen würde. Gezeitenspezialisten könnten diese Haare aus jedem Teil ihrer Strukturen sprießen lassen, da sie (fast) ihr ganzes Leben lang vollständig unter Wasser sind. Die massiven Blasen der tiefsten Gezeitenarten könnten diese Haare sowohl innerhalb als auch außerhalb der Blasen haben,

meine eigene Gruppe: Ein vom OP nicht erwähnter Hybridtyp erscheint mir wahrscheinlich. Wenn es regnet und es Ozeane gibt, dann gibt es mit ziemlicher Sicherheit Flüsse, die den Regen zurück ins Meer bringen. Spezialisierte Arten, Hybriden (in der Form, wenn nicht wörtlich) zwischen Regen / Wind / Gezeiten, könnten an den Ufern von Flüssen ankern (einfacher an Land zu ankern, wo Wasser nicht versucht, den Sämling von Ankerpunkten wegzutreiben) und erreichen Anhänge in die Strömung, wo sie wie eine Kombination aus Wellen-/Windenergie-Kollektoranhängen wirken. Fortgeschrittene Variationen könnten immer noch Trichterformen wie die Regensammler verwenden, aber untergetaucht. Die schallsammelnden Haare würden nicht mit 'Schall' funktionieren, insbesondere wenn sie untergetaucht sind, da die Strömung des Wassers in dieser Umgebung wahrscheinlich allgemein effizienter wäre als die Schallsammlung, aber die Oberflächenstrukturen könnten sie verwenden.

Eine brillant umfassende Antwort. Danke, dass du dir so viele Gedanken gemacht hast.

Es sollte einen Teil der Pflanze geben, der sich so viel/so oft wie möglich rhythmisch bewegt.

Kinetosynthetische Organismen würden von relativer Bewegung zwischen verschiedenen Teilen ihres Körpers abhängen, und ihre Evolution würde danach streben, die Menge an relativer Bewegung, die sie aus der Umgebung erhalten, zu maximieren. Ich würde erwarten, dass Ihre Pflanzen am Ende wie organische Versionen von Maschinen aussehen, die wir haben, um Energie aus Bewegung zu gewinnen.

Konzeptorganismen, die mir in den Sinn kommen:

Windmühlenpflanze : "Blätter", die so geformt sind, dass sie im Wind hin und her schlagen oder kreisförmige Bewegungen ausführen, an der Spitze eines Stiels, der sie für eine bessere Luftzirkulation vom Boden abhebt.

Wellenenergieanlage : An einem Ufer/einer Küste/einem Flussufer befestigt mit einem schwimmenden Teil auf dem Wasser, das in den Wellen schaukelt; Die Kinetosynthese findet im rhythmisch gebogenen Stiel statt. (Siehe hier: https://www.youtube.com/watch?v=GA_UgVm9bvU )

Wellenenergie-Teppichpflanze : ein schwimmender Teppich auf welligem Wasser (möglicherweise mit Stielen am Fluss-/Meeresboden verankert), mit dehnbaren Fasern über und unter den schwimmenden Volumen. Wenn sich der Teppich in den Wellen kräuselt, werden die dehnbaren Fasern rhythmisch gebeugt.

Wind-/Strömungsenergiegras : Einfach ein flexibler Halm/Stiel, der so geformt ist, dass er sich im Wind (über Wasser) oder in der Strömung (in einem Fluss) biegt/dreht.

Generell gilt: Damit die Pflanze lebensfähig ist, braucht sie eine systematische Quelle rhythmischer Bewegung. Welches Teil bewegt sich? Wie maximiert es die Bewegung?

Schlussbemerkung: Da diese Pflanzen darum konkurrieren, Bewegungen aus der Umgebung einzufangen, verlangsamen/dämpfen sie die sie umgebende Bewegung. Wenn genügend Wellenenergiepflanzen um eine Küste herum wachsen, werden sie schließlich die Wellenbewegung dort verstopfen und dämpfen und ein Gleichgewicht erreichen, in dem einige aus Energiemangel sterben. (Sie könnten Räuber/Aasfresser die toten Tiere schneller beseitigen lassen, als sie sich ansammeln, aber ... wie Sie Ihre Ökologie verwalten, liegt bei Ihnen!) Denken Sie nur daran, dass Pflanzen dazu neigen, Regionen mit hoher relativer Bewegung zu versammeln und zu sättigen. wie Flussufer oder windige Hügelkuppen.

Soweit sich die Photosynthese auf der Erde entwickelt hat, waren einzellige Pflanzen die Pioniere. Wie hat Ihrer Meinung nach eine ähnliche Entwicklung mit kinetischer Energie begonnen, ohne dass diese wesentliche Phase übersprungen werden musste?
Eine gute Frage! Wenn ich versuchen würde, einen evolutionären Weg zu finden, würde ich versuchen, einen Zwischenorganismus zu finden, der anfänglich chemosynthetisch ist, aber von Umweltbewegungen profitiert. Ich vermute, dass jede Bewegung, die einen Organismus (oder einen Teil eines Organismus) einen chemischen Konzentrationsgradienten hoch und runter schwingt, ein potenzielles Zwischenprodukt zwischen Chemo- und Kinetosynthese wäre.

Die photosynthetisierenden Pflanzen der Erde gibt es in allen Formen und Größen

Das macht es schwierig vorherzusagen, wie eine kineteosynthetisierende Pflanze aussehen würde. Die Pflanzen der Erde kommen in allen Dichten, allen Konfigurationen, aller Flexibilität und Starrheit vor. Es gibt so viele Faktoren, die in die Schätzung der Entwicklung von Pflanzen einfließen, dass es meiner Meinung nach fast unmöglich ist, diese Frage zu beantworten.

Fast....

Energie oder die in Energie umzuwandelnden Ressourcen müssen irgendwo hergeholt werden. Die Pflanzen der Erde erhalten diese Ressourcen im Allgemeinen aus zwei Richtungen: dem Boden und der Sonne. Bodenressourcen (Wasser und Chemikalien) kommen durch Wurzeln. Zucker stammt aus den chemischen Prozessen der Photosynthese, die Sonnenlicht erfordert.

Und das bedeutet, die Sonne einzufangen. Ob durch Blätter oder von der Oberfläche der Stängel, Sonnenlicht wirkt auf die Pflanze ein, was es der Pflanze ermöglicht, Bodenressourcen in Zucker für Energie umzuwandeln.

Die Idee der Kineteosynthese ist interessant, aber was ist die externe Ressource, die sie zur Herstellung von Zucker verwendet?

Ihre Pflanzen haben immer noch Wurzeln und beziehen den größten Teil ihrer Ressourcen über die Erde. Es gibt kein Sonnenlicht (obwohl durch den Vulkanismus des Planeten etwas Licht erzeugt wird). Wie in meinen Kommentaren erwähnt, gibt es reichlich Chemikalien in der Atmosphäre, also ist eine Chemosynthese wahrscheinlich – aber das ist nicht Ihre Frage, also werden wir sie ignorieren.

Das hinterlässt Vibrationen, verursacht durch den Vulkanismus.

  • Eine Pflanze, die in einer Umgebung mit hoher Vibration lebt, braucht Stabilität. Das würde darauf hindeuten, dass entweder sehr, sehr tiefe Wurzeln oder eine große Anzahl von Mikrowurzeln vorhanden sind, sodass die Pflanze und der Boden, von dem sie abhängt, an Ort und Stelle bleiben.

  • Die Pflanzen der Erde überstehen starke Winde gut, daher glaube ich nicht, dass es eine bestimmte Struktur geben würde, die Ihren Pflanzen hilft, hohe Vibrationen zu überleben, aber wir könnten eine dickere oder dichtere Epidermisschicht annehmen. Ich könnte mir vorstellen, dass sich eine Ihrer Pflanzen an ihre Umgebung anpasst, indem sie die atmosphärische Asche mit einem dicken Schleim vermischt, der von der Epidermis ausgeschieden wird, was zu einer flexiblen, aber epoxidartigen Oberfläche führt, die sie vor den Folgen von Vibrationen schützt.

  • Wir haben einen Präzedenzfall für die Verwendung von Piezoelektronik zur Erzeugung von Elektrizität in Form von vibrationsbetriebenen Generatoren . Die Anlage würde Platten aus piezoelektrischen Kristallen benötigen, die sich im Grunde wie eine Lautsprechermembran hin und her bewegen. Die Bewegung erzeugt über die piezoelektrischen Kristalle Elektrizität, die das Sonnenlicht als Glukose erzeugenden Katalysator ersetzen könnte. Ich kann mir vorstellen, dass Blütenblätter diese Rolle übernehmen.

Aber am Ende liegt das tatsächliche Aussehen Ihrer Pflanzen bei Ihnen

Earth hat bewiesen, dass Pflanzen eine so große Vielfalt an Aussehen annehmen können, dass es für uns buchstäblich unmöglich ist, Ihnen zu sagen, wie Ihre Pflanzen aussehen werden. Ehrlich gesagt sehen sie aus wie die Pflanzen, die wir haben, außer dass sie im Allgemeinen nicht grün sind. Ob sie Blätter haben, hängt von Ihrer Umgebung ab, ob Blumen Farbe haben oder nicht, hängt von Ihrer Ökologie ab. Es ist entsetzlich komplex.

Aber ich habe mir drei Konsequenzen aus Ihrer Welt ausgedacht, die sich auf die Pflanzenentwicklung auswirken würden/könnten: Wurzelstruktur, Epidermisstruktur und die Membranen, die für die Stromerzeugung benötigt werden. Sie können wenn von dort nehmen.

Da kinetosynthetisierende Strukturen sich bewegen, biegen oder dehnen müssen, um Energie zu erzeugen, würde die Evolution leichte und flexible Strukturen bevorzugen, die sich bei der geringsten Provokation bewegen.

Ein möglicher Evolutionszweig würde wie eine Fächerkoralle aussehen und aus sehr weichen, leichten Zweigen bestehen, die sich alle einzeln bewegen können. Auf diese Weise fängt die Pflanze die kleinste Luft- oder Wasserbewegung um sich herum auf und erzeugt Energie nicht nur aus der ursprünglichen Strömung, sondern auch aus Wirbeln, die durch ihre eigene Form verursacht werden. Es hat den Nachteil, dass es sehr anfällig für starke Strömungen ist.

Diese Orte mit konstant starken Strömungen könnten von Pflanzen bevölkert sein, die wie lange Grasblätter geformt sind. Entweder wachsen einzelne Blätter direkt aus dem Boden oder einige Pflanzen entwickeln stärkere, unflexible Stängel, um ihre Blätter über den Boden zu heben, um mehr Strömungen einzufangen. Wenn eine Strömung stark genug ist, um die gesamte Länge des Blattes zu beeinflussen, versetzt sie es in eine wellenartige Bewegung. Viel Bewegung, viel Energie geerntet. Diese sind jedoch anfällig für Windstille oder Strömungen und benötigen eine Möglichkeit, überschüssige Energie zu speichern.

Tumbleweed könnte auch piezoelektrische Energie erzeugen, indem es herumwirbelt. Die kugelförmige Struktur bewegt sich gut bei der geringsten Strömung, ist widerstandsfähig gegen zu starke Strömungen und das Rückwärtsfahren in eine Ecke erhöht nur die Verformung und dadurch die Energieproduktion.

Sie könnten sogar eine Pflanze schaffen, die ohne viel Atmosphäre gedeihen kann, da Vulkanasche allein aufgrund der Schwerkraft an die Oberfläche regnet. Dieser hat sehr dünne, leichte Blätter wie überlange Grashalme. Sie wachsen im 45°-Winkel nach oben und bilden einen leichten Bogen. Sie sind zudem mit einer staubabweisenden Oberfläche in Lotus-Optik überzogen. Die Asche, die ständig von Vulkanen herunterregnet, sammelt sich auf diesen Blättern und biegt sie, wodurch Energie erzeugt wird. Hat sich eine gewisse Masse an Asche angesammelt, rutscht diese von der Oberfläche ab und der Prozess beginnt von neuem. Da die Pflanze früher oder später in Schutt und Asche fallen würde, muss sie immer länger werden und eröffnet so eine zweite Möglichkeit zur Energiegewinnung.

Die starken Gravitationskräfte verursachen nicht nur Gezeitenerwärmung, sondern auch Gezeitenverformung. Eine wirklich lange Klinge dieses Plans könnte Energie gewinnen, wenn sie von den sich ständig ändernden Gravitationsfluten gedehnt, gebogen und komprimiert wird.

Ich bin mir fast sicher, dass dies fast unmöglich ist, aber in gutem Glauben werde ich es bei der kleinen Chance tun, dass es nicht so ist.

Kinetiksynthesizer würden wahrscheinlich alle flache, breite Formen annehmen. Ich könnte mir vorstellen, dass sie als Kolonien von einzelligen Organismen beginnen, die Oberflächen bedecken, die sich schließlich zu vielzelligen Organismen mit denselben Merkmalen entwickeln. Da die mehrzelligen Versionen mehr Energie produzieren und mehr Nährstoffe erhalten würden, würden sie etwas besser abschneiden als ihre kolonialen Gegenstücke.

Ich stelle mir vor, dass Gezeitenversionen, die gegen Klippen gedrückt werden, ziemlich gut wären, da die Kompression von Wasser und Gestein ein gutes Medium für die kinetische Synthese ist und die Nährstoffe aus dem Wasser gut für das Wachstum sind. Gezeiten würden auf einem Drifter wahrscheinlich nicht regelmäßig sein, aber da der Druck gut durch Wasserquellen wie Erdbeben und Erdrutsche fließt, würde dies auch das Wasser beeinflussen und möglicherweise die Chemikalien, die das Leben braucht, hineingeben.

Eine Windversion könnte auch auf Klippen wachsen, die von Winden gepuffert werden, aber sie könnten von starken Winden mit Partikeln abgespült werden, also vielleicht nicht.

Ich kann mir kein Szenario vorstellen, in dem Geräusche oder Stress konsistent oder laut genug sind, damit dies funktioniert.

Regen mag funktionieren, genauso wie Gezeiten oder Wind, aber ich bin mir wieder nicht sicher, ob der Regen genug Druck erzeugt, obwohl es eine gute Chance gibt, dass er irgendwo konsistent genug ist, obwohl Sie vielleicht keinen Regen auf einem Planeten ohne Sonne zum Verdunsten bekommen . Vielleicht gelegentlich.