Symbiose umgeht leicht das Gesetz der Natur "keine kontinuierliche Kreisbewegung" (dh nichts, was eine Nabe und ein Rad erfordert).

Sie haben ein Aasfresser-Tier-Ding mit mindestens zwei Füßen. Sie haben eine vage propellerförmige Koralle / Pflanze, die die Nahrung filtert. Der Aasfresser/die Krabbe/das Weichtier/? lebt im hohlen Kern der Pflanze, erhält Schutz (wie ein Einsiedlerkrebs).

Der Flugreflex der Krabben dreht manchmal die vage propellerförmige Pflanze, die sie beide von Raubtieren wegbewegt und schneller, als der Aasfresser sich alleine bewegen könnte. Wir haben jetzt einen evolutionären Vorteil.

Spulen Sie eine Million Jahre vor. Sie haben frei schwimmende Pflanzen mit extrem gut konstruierten Körpern für die "spinnende" Fortbewegung durch das Wasser, jede mit mindestens einem (möglicherweise einer Kolonie?) Nachkommen der Krabben, die wie verrückt im Inneren herumlaufen.

Die Krabben können herausspringen, um zu fressen, jeder profitiert von Schutz und Fortbewegung für die Krabbe und Fortbewegung für die Pflanze.

Jetzt haben Sie also Schwärme von Meereslebewesen, die sich selbst durch das Meer treiben, indem sie sich wie Propeller drehen.

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Ich habe darüber ab und zu nachgedacht.
Sie könnten mehrere Arten davon entwickeln lassen. Ich stelle mir ein Raubtier vor, das Kopf und Körper vor dem Propellerteil ausstreckt. Seine vielen Beine haben sich entwickelt, um in die Pflanze zu passen und sie herumzudrehen. Die ganze Anordnung ist torpedoartig.
Augen und Mund sind wie bei einem Hai nach vorne gerichtet, und er lenkt, indem er seinen Körper beugt.

Makrotiere werden dies nicht tun.

Einzeller können das, weil sie die rotierenden Körperteile nicht mit Nährstoffen versorgen müssen, diese kommen aus dem umgebenden Medium. Das Flagellum, das von einigen Bakterien verwendet wird, ist im Wesentlichen ein biologischer Rotationsmotor. Es hat sich wahrscheinlich aus einem Typ-3-Sekretionssystem entwickelt , das sehr ähnliche Komponenten hat.

Die Makroskala ist viel schwieriger zu erreichen. Sich drehende Teile existieren im Makromaßstab nicht. Den ganzen Körper als Korkenzieher zu haben, funktioniert nicht gut, weil sie noch etwas Druck brauchen, um sich überhaupt zu drehen. Sie haben wahrscheinlich Oktopusse gesehen, die etwas tun, das aussieht, als würden sie durch das Wasser korkenziehen, aber sie verwenden Düsenantrieb, um sich in Schwung zu bringen, und drehen sich dabei manchmal.

Ein Körperteil zu haben, das sich frei dreht, ist ein Problem. Es ist nicht gut mit dem Rest des Körpers verbunden. Blutgefäße, Sehnen, Muskeln und was auch immer nicht zwischen dem Hauptkörper und dem sich drehenden Teil verwendet werden kann.

Es ist nicht effizienter, für Makrotiere zu rotieren. Wenn Sie sich Gymnoformes ansehen , drehen sie sich (von einem Bezugsrahmen aus) teilweise, um Fortbewegung zu erreichen. Aber sich selbst zu drehen, um voranzukommen, ist wie das Hinzufügen eines unnötigen Energieumwandlungsschritts.

Jedoch .

Ich kann mir einige kleine Tiere vorstellen, die eine externe Komponente wie eine Muschel verwenden könnten, die sie drehen würden, um sich durch das Wasser zu bewegen. Es wäre nicht sehr effizient und würde wahrscheinlich nur in ruhigen Gewässern funktionieren.

Ich kann keinen evolutionären Weg erkennen, warum dies passieren würde, aber ich glaube, dass es physiologisch möglich ist.

Betrachten Sie den menschlichen Arm. Das Kugelgelenk an der Schulter ermöglicht eine vollständige Umrundung des Arms (stellen Sie sich vor, Sie würden einen Softball aufziehen und werfen oder einen Cricketball bowlen). Wenn wir ein Unterwasserlebewesen mit ein paar Gliedmaßen in der richtigen Form und an den richtigen Stellen und Gelenken mit der richtigen Artikulation haben, sehe ich nicht ein, warum das nicht möglich sein sollte .

Ich sehe jedoch nicht, was der evolutionäre Vorteil davon wäre. Das scheint eher etwas zu sein, was ein verrückter Wissenschaftler zusammensetzen würde. Ich weiß nicht, wie groß der Schub eines solchen Mechanismus wäre, aber ich kann mir vorstellen, dass der Energiebedarf für eine anhaltende Fortbewegung des Frankenfisches ziemlich hoch wäre.

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Ich hasse es zu sagen, dass etwas nicht möglich ist. Schließlich handelt es sich hier um Worldbuilding . Also werde ich versuchen, für die Evolution der Rotationsbewegung in einem Makroorganismus zu plädieren. Übrigens ist der Bewegungsmechanismus ein anderer als der, den ich oben beschrieben habe.

Da der Meeresspiegel stetig angestiegen ist und die Landfläche stetig abgenommen hat, entwickeln sich Landsäugetiere, die sich zuvor an Land entwickelt hatten , nun zurück zu Wasser . Einige Tiere (Amphibien, Reptilien) sind offensichtlich besser dafür gerüstet als andere. Aber es gibt einen interessanten Fall zu beachten: die Feldmaus.

Es begann damit, dass Feldmäuse öfter als früher von einem Stück Land zum anderen schwimmen mussten. Die Mäuse, die am Ende am häufigsten überlebten, waren die besseren Schwimmer – eine Eigenschaft, die hauptsächlich durch ihren Schwanz bestimmt wurde . Schließlich verbrachten Mäuse mehr Zeit im Wasser als außerhalb des Wassers. Ihre körperlichen Merkmale veränderten sich im Laufe der Jahrhunderte, um ihren aquatischen Lebensstil widerzuspiegeln: Ihre Füße schrumpften, um den Luftwiderstand zu verringern, sie konnten unglaublich lange die Luft anhalten, sie hatten spezielle Augenlider, damit sie unter Wasser gut sehen konnten, und ihr Schwanz wurde stark wie ein Flagellum -wie Anhängsel für die Bewegung.

Es tut mir leid, aber die Antwort ist "nein". Physik und Skalierung sind wichtig:

Flagellen sind ziemlich ineffizient: Um sie zu drehen, wird die meiste Kraft senkrecht zur Bewegungsrichtung aufgebracht, und es kostet Arbeit, all diese Reibung zu kompensieren. Für Seth : Eine weiterentwickelte Ratte würde wie jedes andere Säugetier schwimmen, weil es viel effizienter ist (und auch eine geringfügige evolutionäre Veränderung). [Ich weiß nicht, ob das Ihre Bonusfrage beantwortet. Wenn ich mehr Zeit hätte, würde ich Ihnen die relevanten Gleichungen zuwerfen]

Warum also verwenden Bakterien Zilien und Flagellen, anstatt zu schwimmen? Die Antwort ist die Reynolds-Zahl : eine Zahl, die beschreibt, wie wichtig Trägheitseffekte in Flüssigkeiten sind. Die Reynolds-Zahl hängt von der Größe ab, daher haben Bakterien im Wasser eine niedrigere Reynolds-Zahl als Ratten im Wasser. Mit anderen Worten, Bakterien haben Schwierigkeiten, sich im Wasser zu bewegen, so wie Sie es tun würden, sich in Honig zu bewegen. Schwimmzüge sind symmetrisch, wenn die Zeit umgekehrt wird, und das bedeutet, dass ohne Trägheit keine Nettobewegung möglich ist (Purcell nannte dies das Scallop-Theorem). Um dies zu überwinden, verwenden Bakterien Bewegungen, die unter Zeitumkehr nicht unveränderlich sind, wie z. B. rotierende Flagellen (umgekehrt gesehen würden Sie sehen, wie sich das Flagellum in die andere Richtung dreht). Die zusätzlichen Energiekosten sind für Bakterien keine große Sache (sie leben umgeben von genügend Ressourcen), sind aber ein Problem für eine Ratte oder andere makroskopische Lebewesen.

Ein Tier, das in zwei Schalen lebt, die Ende an Ende angeordnet sind und jeweils wie ein Korkenzieher oder Propeller geformt sind, könnte die Schalen um ihre gemeinsame Achse drehen, um vorwärts zu treiben. Das Tier selbst müsste kein rotierendes Teil haben, es könnte nur Pseudopodien haben, die das Innere der Schale greifen und sich drehen, wie ein Tintenfisch, der sich aus einem Glas herauslässt.

Stellen Sie sich vor, der Deckel dieses Glases wäre propellerförmig: https://www.youtube.com/watch?v=IvvjcQIJnLg

Einige mikroskopisch kleine Organismen verwenden den Korkenzieher-Ansatz. Hier ist eine Seite mit einigen Informationen und Videos über sie. Ich weiß nicht, wie praktisch das wäre, wenn man die Komplexität des Gehirns, den Schwindel und das Gefühl von Auf und Ab, die relative Dicke des Materials (Wasser), durch das sie sich bewegen, usw. bedenkt. Aber es gibt Korkenzieher .

Ich werde darauf mit „Nein“ antworten … die naheliegendste Antwort ist, dass Fortbewegungstechniken, die den ganzen Körper einbeziehen, schneller sein werden als eine kleine Stütze, die an der Kreatur hängt.

1. Der Propeller ist kein besonders effizientes Transportmittel. Ohne Motoren, die diese Requisiten drehen, bewegen sie sich nicht zu schnell und beschleunigen schrecklich langsam ... eine Kreatur mit einem Propeller wäre in jedem offenen Wasser ein ziemlich offenes Spiel. Die Schwimmbewegung erzeugt eine viel schnellere Beschleunigung.

2. Propeller wurden speziell für Boote entwickelt, die eine große Menge an Leistung auf einem kleinen Bereich konzentrieren können (unglaublich kleiner Bereich, wenn man bedenkt, wie klein der Propeller für das Boot ist, das er antreibt). Ich kann mir keine Kreatur vorstellen, die die Rotationen, die eine Requisite über die erforderliche Zeit erfordern würde, aufrechterhalten könnte, noch kenne ich eine Kreatur, die einen so winzigen Teil ihres Körpers der Fortbewegung widmet

3. Sich drehende Propeller mit hoher Geschwindigkeit = schädlich. Requisiten bestehen aus starken Metallen und selbst diese splittern häufig. Ein Hochgeschwindigkeitspropeller an einer Kreatur wäre sehr anfällig für Schäden und alle Angriffe, die ihm Schaden zufügen, würden ihn schwer verkrüppeln.

Einer dieser Fälle, in denen ich denke, dass es durchaus möglich ist, dass es existieren könnte, aber es ist so ineffizient, dass sie leicht als Beute für Arten mit besserer Fortbewegung dienen würden