Справочник автора/Теория эволюции/Примеры несовершенства

Физиология

• Человек и обезьяны не могут синтезировать витамин C, в отличии от большинства остальных млекопитающих. Просто его недостатка у обезьян, живущих на вечнозелёных деревьях, никогда не наблюдалось (всегда есть свежие фрукты). Аналогично таурин у хищников, тех же кошек, поэтому им обязательно сырое мясо (при готовке таурин разрушается).
  • Да и вообще — каждый витамин или незаменимая аминокислота — недостаток в сравнении с какой-нибудь автотрофной растительностью или бактерией.
    • Недостаток при условии отсутствия этих витаминов и аминокислот в пище. При условии их избытка недостатком становится, наоборот, способность к их синтезу — это лишняя нагрузка на метаболизм и риск гипервитаминоза, поскольку организм приспособлен к конкретному их количеству.
      • В случае с витамином C у обезьян сломана только одна из последних стадий синтеза этого витамина. Т.е., затраты на производство никуда не делись. Более яркий пример «мудрости» природы это выработка витамина B12 в прямой кишке. Может поэтому собаки и не брезгуют перекусить сладким хлебушком.
  • Вдобавок у человека так мало кислоты в желудочном соке, что даже немного полежавшая падаль представляет серьёзную угрозу для здоровья. У других хищников кислоты вполне хватает для дезинфекции, но опять же, человеческое пищеварение заточено под те самые свежие фрукты (а в чем опасность несвежих фруктов?).
    • За четыре года человек может приспособиться есть падаль. Давай подробности! ©
      • Очень сомневаюсь, что это под силу обычному человеку. Скорее всего, просто помрет на первой или второй попытке пообедать несвежим мясом. Такой случай, кстати, описан у Ломачинского — представитель коренного народа Сибири накормил геологов национальным деликатесом копальхемом, который является протухшим ферментированным оленем. После трапезы выжил только горе-повар и один член экспедиции, который пролежал в реанимации чуть ли не полгода, но все же оклемался. Мораль истории такова — человек может есть специально приготовленную падаль только в том случае, если его к этому приучали с детства, малыми дозами. 99,99 % посмотрельщиков после трапезы с падалью гарантированно вынесут вперед ногами.
• Прямохождение:
  • Создаёт для человека кучу неудобств, включая проблемы с родами (для них таз должен быть максимально широк, для ходьбы и бега — сильно уже). Основная прчиина — очень большой размер головы, из-за очень большого, относительно массы тела, размера мозга. Просто эта конструкция сотни миллионов лет оттачивалась для четвероногости, а на две ноги наши предки встали недавно. Причём, по всей видимости, процесс перехода к полному прямохождению и роста мозга шёл «с ускорением»: более развитый мозг породил сложные формы поведения и инструментальной деятельности, которые сами по себе стали фактором отбора в пользу еще более развитого мозга.
  • По той жп причине человек страдает от проблем с позвоночником — слишком тяжелый череп и мозг, постоянная вертикальная нагрузка. Здравствуйте, проблемы с межпозвоночными дисками, хондрозы и прочие сомнительные удовольствия.
  • Аналогично — коленные суставы, сосуды ног и кости стопы. У большинства животных, являющихся хорошими бегунами или перешедших к двуногости, строение стопы упрощается. Копытные вообще бегают, по сути дела, «на ногтях» одного или двух пальцев.
  • В ходе адаптации под огромный головной мозг очень сильно уменьшились размеры челюсти, чтобы снизить нагрузку на позвоночник. И теперь для зубов в челюсти часто просто не «хватает» места — это выражается в очень позднем прорезывании «зубов мудрости» и неравномерном и неровном росте прочих зубов. Именно поэтому приходится носить брекеты и зачастую удалять даже ещё не прорезавшиеся зубы мудрости (иногда даже под общим наркозом).
  • С другой стороны, уменьшение челюстей связано с тем, что измельчённая и термически обработанная пища снижает нагрузку на них.
• У млекопитающих по сравнению с птицами и пресмыкающимися очень несовершенная система регуляции водо-солевого баланса, поэтому намного более велики потребности в воде даже с поправкой на теплокровность. А у птиц и рептилий настолько эффективное потребление воды, что им даже не требуется мочевой пузырь (у крокодила он рудиментарный, у птиц его и нет, а моча выглядит как белая паста). В эпоху господства звероящеров они вытеснили предков завропсидов в пустыни и пустоши из влажных лесов, и тем волей-неволей пришлось избавиться от рудиментов рыбьих предков (мягкой кожи, пропитанной слизистыми железами) и повысить КПД системы фильтрации. Не сделавшие того же звероящеры почти вымерли в начале триаса в эпоху катастрофического опустынивания на рубеже пермь-триаса.
  • Ещё в XIX в. многие анатомы обращали внимание, что почки и кожа человека человека намного больше похожи на почки и кожу лягушки, чем ящерицы, и высказывали справедливые сомнения в присутствии стадии ящера в эволюции зверей.
  • С другой стороны, это сильно ограничивает диету — пищевая соль для птиц яд, а человеку её надо съесть довольно много, чтобы временно нарушился водно-солевой баланс за счёт того, что входит только натриевая соль, а выходит и калиевая с водой. Ну и не позволяет быстро выводить другие яды.
• Схожа ситуация и с лёгкими — за один полный вдох млекопитающие усваивают всего около 1/5 кислорода из содержащегося в воздухе. Относительно небольшие лёгкие птиц дополнены воздушными мешками, что позволяет усваивать значительно бо́льший процент кислорода, пропуская воздух сквозь тонкостенные бронхи — кислород при этом извлекается противоточной диффузией (воздух идёт всегда в направлении выдоха, навстречу ему движется в сосудах кровь).
  • Опять же, в условиях загрязнения воздуха такая эффективность оборачивается проблемами. Для птицы. Именно благодаря большей эффективности дыхания (и меньшим размерам) мелкие птицы теряли сознание первыми в загазованных шахтах.
• А ещё обычные люди, эти странные вычислительные млекопитающие, сделанные из мяса, имеют крайне ограниченную память, которая не передаётся по наследству. Им нужно спать по много часов, практически треть их жизни (и это ещё не очень много — почти всем фелидам (представители семейства кошачьих) надо спать не менее 11-12 часов, не думайте, что только домашняя кошка такая засоня!), из-за забавного бага. Их мысли передвигаются в нервах лишь со скоростью звука (хотя есть светочувствительные белки, и любой разумный творец сделал бы оптоволокно, sic!). А их слова используют лишь ограниченный спектр звуков, которыми даже нельзя элементарно передать запах, часть сознания или картинку!
• У пресмыкающихся нет нёба — перегородки между носовой и ротовой полостью, поэтому они никак не могут одновременно и глотать и дышать, про жевать уже и речи не идёт. Поэтому для них задохнуться, подавившись куском еды, особенно крупным — проще простого. Это не такой уж редкий конец жизни, например, комодского варана.
  • У крокодилов и птиц нёбо есть, и появилось оно независимо от млекопитающих, а у змей в наличии весьма своеобразное строение трахей, не дающее им возможности умереть этим путём.
  • У зверей его отсутствие является уродством («волчья пасть»), без хирургического вмешательства неминуемо приводящим к смерти в самом раннем возрасте.
• Шерсть каланов имеет плотность миллион волосков на 3 кв. см и обильно смазана жиром, тем самым образуя воздушную прослойку для теплоизоляции. Что же здесь неправильного? Несмотря на теплоизоляцию, каланам приходится потреблять в пищу четверть собственного веса, чтобы компенсировать теплопотери, и регулярно приводить свою шерсть в порядок, а подкожный жир практически отсутствует. Подкожный жир хуже удерживает тепло, чем воздушная прослойка той же толщины, зато его толщина не ограничена, например у синего кита он метровой толщины, а у гренландского кита тело состоит из жира наполовину.
• Устройство плечевого пояса у первых наземных животных. Это была сложная и малоподвижная система рычагов и каркасов — степень свободы перемещения сустава была ограничена, кости предплечий отходили от суставов под углом не более 45 градусов, и выпрямить их было невозможно. Соответственно была ограничена длина шага. Система была настолько несовершенной, что звероящерам не хватило целого пермского периода для полного преодоления недостатков конструкции. Предкам динозавроморфов оказалось проще и быстрее перейти к бипедальности в начале триаса, чем исправлять эту косую конструкцию, и на двух ногах они стали легко и просто делать всех на коротких и длинных дистанциях. В конце триаса эту говноконструкцию исправили крокодиломорфы. Современные не слишком крупные крокодилы ещё умеют выпрямлять и передние, и задние конечности, и при очень большом желании могут бегать рысью со скоростью до 20-40 км/ч, что для многих их жертв является сюрпризом, хе-хе. В конце триаса и начале юры было много ещё более быстрых и подвижных наземных «беговых» крокодиломорфов. Млекопитающие уровня однопроходных так и не смогли ещё полностью выпрямить передние ноги, и только в середине мелового периода появилась современная конструкция плечевого пояса у маммалий (были оставлены только ключица и лопатка, все межключицы и коракоиды были выброшены к чёрту, а сочленения оставшихся костей стали подвижнее). Но даже это меркнет на фоне преобразований пояса передних конечностей у птиц.
• Теплокровность и быстрый обмен веществ могут быть очень существенными недостатками и серьёзными барьерами. Для крупных животных, живущих в тёплом климате, это огромные проблемы из-за перегрева (неспроста бегемоты не вылазят из воды, а слоны и носороги ходят «лысыми»), а для малых — огромные потребности в еде (мыши-землеройки должны съедать в сутки половину от своей массы).
  • Предки крокодилов имели быстрый обмен веществ и были частично теплокровны. Нынешним крокодилам оказалось энергетически выгоднее от них отказаться — даже нильскому крокодилу массой в полтонны-тонну в год достаточно есть всего 100—150 кг мяса. Примерно столько же В МЕСЯЦ надо льву массой в 150—200 кг.
• Устройство системы кровоснабжения головного мозга у людей. Орган весом всего в 2 % от массы тела может оттягивать на себя более четверти всего кислорода и кровотока организма. Теоретически артериальные сосуды головного мозга (две сонные и две позвоночные артерии) перед входом в головной мозг человека соединенны в кольцо (т. н. виллизиев круг), и уже от него питается мозг. У большинства млекопитающих этого кольца нет, у человекообразных обезьян оно менее развито, чем у людей, и редко полностью замкнуто. Теоретически в случае закупорки или повреждения какой-либо артерии эта система должна обеспечивать бесперебойное кровоснабжение мозга, но на практике же нормально и без патологий она развита только у четверти популяции, а любая её патология сильно повышает вероятность умереть от аневризмы или атеросклероза сосудов головного мозга. Предрасположенность к этим болезням у людей намного выше, чем практически у любого млекопитающего. По некоторым данным, у нескольких процентов людей кольцевого соединения артерий головного мозга вообще нет, и именно они имеют огромный шанс из-за патологии всего одного сосуда покинуть мир в молодом возрасте, или, что хуже, стать паралитиками.
  • Большинству животных такая система просто не нужна — ведь у них нет столько крупного мозга. Например, даже у самой крупной собаки весом более 100 кг он редко весит 150 г. У предков человека она формировалась в течение весьма небольшого эволюционного срока (не более 5-6 млн лет), и разные её патологии просто не полностью отсеяны отбором.
• Щелезубы — редкие зверушки с островов Карибского моря, внешне похожие на очень большую землеройку. Ядовиты, но что парадоксально — восприимчивы к собственному яду! Яд неплохо убивает животных её весовой категории (до 1 кг), но не смертелен уже для собаки или кошки.
• Устройство мозга у птиц и млекопитающих. На первый взгляд кажется, что мозг у птиц более совершенен. У млекопитающих большая часть нагрузки приходится на разросшиеся полушария и особенно её кору, они зачастую сильно дифференцированы по функциям и повреждения небольшого участка мозга в любом полушарии или даже нейронных связей между полушариями может стать гигантской проблемой. У птиц нейронов меньше, но зато они устроены более прогрессивно: располагаются компактнее, скорость передачи сигналов между ними выше, и находятся не на двух независимых серверах, соединенных слабыми шинопроводами (именно таковы наши полушария головного мозга — увы, но это реальность). У птиц за счёт очень высокой скорости обмена веществ поддерживается высокая скорость обмена данными между нейронами. В итоге у крупного ворона или большой совы (1,5-3 кг) масса мозга не более 15 г (как у взрослого крокодила), но по любым оценкам они не глупее собак, у которых масса мозга 45-150 г. Зато у птиц есть некий предел роста мозга, так как с его ростом сильно проседает КПД работы нейронных связей и экспоненциально растёт потребность в его питании.
  • Учитывая всё вышесказанное про птиц, они в чистом виде жертвы специализации, идеально приспособленные к своим нишам, но поэтому же практические упёршиеся в потолок развития.
• Большая панда в половине случаев рожает двоих детенышей… но выкормить может только одного. Второй безжалостно выкидывается. Просто всеядные предки панды, как и нынешние бурые, на мясокалориях и по три медвежонка выкармливают, а на диете из листиков (к тому же очень плохо усваиваемой, потому что у медведей нет сложного желудка, как у копытных) жирку не накопишь.

Восприятие

Зрение

• Устройство глаз позвоночных — знаменитый пример из учебников: мало того, что светочувствительный слой клеток расположен не с той стороны, что надо, так это ещё и создаёт слепое пятно, там, где глаз присоединяется к нерву.
• Цветовосприятие складывается из информации от светодатчиков (т. н. белки-опсины) в сетчатке глаза, срабатывающих на световую волну определённой длины. От своих водных предков наземные животные получили опсины четырёх типов — для жёлто-красного, зелёного, синего и ультрафиолетового диапазонов. Последние звероящеры и первые млекопитающие были ночными животными, цветовое зрение им было не особенно нужно, поэтому опсины ультрафиолетового и красного диапазона были утрачены.
• У большинства приматов вторично появился опсин красного цвета, и они таки научились полноценно различать красно-жёлтые оттенки. Но лемуры, как и другие млекопитающие, видят красно-жёлтую часть спектра как оттенки серого цвета. Так что выражение «как красная тряпка для быка» ненаучно.
• Ещё хуже, что глаза морских млекопитающих нечувствительны к синему цвету, и, судя по всему, их владельцы утратили эту способность до того, как стали морскими. Чем это плохо? А тем, что море на большой глубине — глубокого синего цвета, а из-за нечувствительности к синему они на таких глубинах почти ни фига не видят.
• То что у млекопитающих неидеальное цветовое зрение — это полбеды, ведь их предки утратили далеко не только белки-опсины. Например глазные мышцы сильно упростились — а прежде они могли не только поворачивать, но и весьма точно сжимать-растягивать глазное яблоко, спросите для чего? Так можно было корректировать фокусное расстояние и при необходимости менять режимы на дальнозоркость и близорукость. Белки-опсины располагались в специальных окрашенных каплях жира — да-да, это природные цветофильтры. Поэтому самый обычный воробей или ящерица не могут в принципе страдать скажем от близорукости и имеют намного более чёткое и контрастное зрение, чем любая маммалия. Предкам людей уже на эволюционной стадии «хвостатый прыгун» пришлось очень паршиво — надо было иметь приличное зрение и вдаль и вблизь, вдобавок достаточно контрастное, считается, что именно тогда они научились «щуриться» — этакий грубый и примитивный способ компенсировать слабую функциональность глазных мышц. Птицы же видят звёзды и днём хоть при каком ярком свете и одновременно ультрафиолетовое излучение.
• В принципе, любая оптическая иллюзия — результат вызванного несовершенством глюка.

Слух

• Рыбам органы слуха не особо нужны — вода плотнее воздуха, и звуковые волны можно воспринимать всем телом.
• Поэтому первые, только-только вылезшие на землю, амфибии практически не обладали слухом. У нынешних хвостатых земноводных, которые гораздо ближе к предкам, он просто на грани отсутствия.
  • Но у многих жаб и лягушек, ведущих ночной образ жизни, слух очень неплохой. Несколько видов лягушек даже смогли освоить эхолокацию с образованием внешнего уха и улитки НЕЗАВИСИМО от млекопитающих.
  • Спросите, а в чём тут несовершенство, если всё так классно — ? Система вышла излишне совершенной для их слабого головного мозга, просто не могут они полноценно использовать все преимущества отличного слуха, совместно с другими органами чувств.
    • Можно конкретные виды в качестве примеров? А то не гуглятся эти лягушки с внешним ухом, а то мне надо ещё обоснуй откуда уши у рептилии.
      • Huia cavitympanum, Odorrana tormota.
• Все классы наземных животных приобретали органы слуха своим путём. Слуховой аппарат большинства пресмыкающихся по своему устройству недалеко ушёл от амфибий. Они слышат только самые низкие звуки. Так что в рассказе А. Конан Дойла «Пёстрая лента» убийца не смог бы подзывать змею свистом — змеи просто не слышат свиста, а также шёпота и даже негромкого голоса. И кобра не слышит заклинателя змей, играющего на флейте.
  • Педаль в пол — ихтиозавры: их предки сдуру полезли обратно в море, не успев приобрести ни развитых органов слуха, ни нормального звукового модулятора, но уже успев потерять рыбью боковую линию. Нередко палеонтологам попадаются ихтиозавры с разбитыми рылами и конечностями. Они, в отличие от нынешних китообразных, не могли слышать и издавать ультразвук, им была недоступна эхолокация, поэтому бедняги тесно знакомились с разными рифами (их плотность была повыше, чем сейчас, ибо в мезозое была уйма довольно мелководных и тёплых межконтинентальных морей) и скалами. У них было очень развитое зрение — глазные яблоки крупнейших ихтиозавров были размером с арбуз и больше, но в условиях низкой видимости это не всегда спасало.
• У птиц слух лучше, чем у рептилий, но у большинства он хуже, чем у человека. Хотя у птиц, которым он нужен, например, у совы — значительно лучше.
• Первые звероящеры нередко были ночными охотниками, питающимися мелкими животными, ведущими ночной образ жизни. Поэтому развитые органы слуха давали большое преимущество.

Необычные примеры

• Медоносная пчела (Apis mellifera) является очень молодым видом (не более 0,5 млн лет), и их предки стали общественными не так давно (большинство видов пчёл являются одиночными). В роду медоносных пчёл (Apis) во всём улье приносить полноценное потомство способна только одна пчела — матка, и по мере необходимости рабочие пчёлы выкармливают ей смену из обычной личинки малого возраста. В Юго-Восточной Азии, откуда медоносные пчелы родом, это обычно не проблема. Но в условиях умеренного климата и строго сезонного размножения слишком старая матка может начать откладывать неоплодотворённые яица, откуда вылупляются только трутни. Если нет подходящих яиц малого возраста, вырастить матку не удастся, и тогда улей обречён из-за отсутствия рабочих пчёл. У их предков в подобной ситуации матку могла заменить любая взрослая пчела, но у медоносных пчёл это вариант невозможен. Рабочие пчёлы неспособны спариваться с самцами-трутнями, но (вопреки заблуждениям) при определённых условиях могут откладывать яйца (трутовка). Увы, из таких неоплодотворённых яиц вылупляются только дефектные карликовые трутни, даже не способные к размножению.
• Лебеди — крупные птицы (до 10 кг и более) и обычно очень плохо ходят по суше, поэтому могут взлететь только после долгого разбега с воды (буквально отталкиваясь от неё лапами), либо при сильном встречном ветре с суши. На сушу садятся очень редко и только при сильном встречном ветре. Поэтому лебедей можно держать в неволе, не подрезая крыльев — при длине пруда менее 12 м они уже заведомо не взлетят.