Domanda:
Qual è la differenza tra l'evoluzione delle pinne nelle balene e nei pesci?
YAHB
2017-03-01 20:03:02 UTC
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Per un compito a casa ho ricevuto la seguente domanda:

Quale affermazione spiega meglio l'evoluzione delle pinne nelle balene e nei pesci?

a. L'antenato comune di balene e pesci possedeva geni per le pinne.

b. Balene e pesci possiedono le stesse mutazioni nei loro genomi.

c. Le pinne si sono evolute in balene e pesci perché entrambe le usano per nuotare nell'acqua.

d. Le pinne si sono evolute nelle balene e nei pesci a causa di diverse mutazioni che si sono verificate nei loro genomi.

e. Le pinne si sono evolute in balene e pesci perché il loro più recente antenato comune nuotava nell'acqua.

La mia risposta è (c). Delle opzioni fornite, sembra la più accurata. Sento che la lingua non è chiara poiché molti organismi che non hanno le pinne nuotano nell'acqua. Questa può essere una logica contro l'opzione. Ma la risposta data è (d). Sembra troppo bizzarro poiché anche gli esseri umani ei pesci hanno mutazioni diverse nei loro genomi. (c) sembra più appropriato in quanto può esemplificare l'evoluzione convergente.

FWIW, sono d'accordo sul fatto che C sia una risposta migliore, perché dimostra che si comprende il concetto di evoluzione convergente e che "organismi diversi hanno mutazioni diverse" è un'osservazione piuttosto banale. Potrebbe essere la risposta a praticamente qualsiasi domanda che potresti porre sui diversi organismi che si evolvono in modo diverso.
Sembra che "d" non stia dicendo che avere mutazioni diverse ha causato l'evoluzione delle pinne, ma sta facendo un contrasto con "b": sia le balene che le pinne dei pesci si sono evolute tramite mutazioni avvenute nei loro genomi, ma non erano le stesse mutazioni in entrambi i lignaggi. Che è accurato. C'è una sola risposta o si tratta di una situazione "seleziona tutte le risposte pertinenti"?
Sono curioso, hai chiesto al tuo istruttore questa domanda? Hanno spiegato il ragionamento per la risposta corretta e il loro ragionamento perché un'altra risposta non è corretta?
Tre risposte:
Ilmari Karonen
2017-03-02 02:56:23 UTC
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Sono d'accordo con te sul fatto che la domanda è ambigua e anche che la risposta più sensata sarebbe C. Tuttavia, si potrebbe fare un argomento più o meno ragionevole a favore di molte altre risposte anche .

a. L'antenato comune di balene e pesci possedeva geni per le pinne.

Tecnicamente, questa affermazione è vera. Almeno alcune delle pinne di balene e pesci sono anche lontanamente omologhe, anche se i lignaggi che portano ai tetrapodi (balene comprese) e ai pesci con le pinne raggiate divergevano abbastanza presto nella loro storia evolutiva.

(In particolare, le pinne delle balene sono arti anteriori di tetrapodi modificati, che sono omologhi alle pinne pettorali dei pesci con le pinne raggiate. Se si debbano considerare anche le code pinne di balene e pesci per essere omologhe è un po 'più discutibile: le strutture delle pinne reali sono molto diverse e presumibilmente condividono pochi o nessun percorso di sviluppo, ma la coda e la colonna vertebrale a cui si attaccano e da cui sono alimentate è chiaramente un caratteristica di entrambi i gruppi.)

Tuttavia, sebbene la storia evolutiva condivisa possa spiegare perché i pesci e le balene hanno pinne / pinne pettorali posizionate in modo simile, e perché entrambi hanno una colonna vertebrale flessibile che supporta nuoto ondulatorio con l'aiuto di una pinna caudale, non spiega la convergenza evo luzione degli arti anteriori delle balene (che in precedenza erano adattati per camminare sulla terraferma) in pinne simili a pinne. Quindi, in questo senso, anche se forse parzialmente corretta, questa risposta è anche piuttosto incompleta.

b. Balene e pesci possiedono le stesse mutazioni nei loro genomi.

È difficile anche solo dire cosa significhi questa affermazione. Nella misura in cui è una riaffermazione del fatto che balene e pesci condividono parte della loro storia evolutiva (fino alla divergenza dei pesci con pinne ossee e con pinne raggiate), non è più o meno corretto dell'affermazione A sopra.

Tuttavia, sospetto che il significato inteso di questa affermazione sia che le balene e i pesci (con le pinne raggiate) avrebbero sviluppato separatamente le stesse mutazioni "che producono pinne" dopo che i loro lignaggi divergono, il che è chiaramente errato e anche, anche prima facie , statisticamente molto improbabile. Quindi escluderei questo.

c. Le pinne si sono evolute in balene e pesci perché entrambe le usano per nuotare nell'acqua.

Questa affermazione è scritta usando il linguaggio teleologico, che alcuni potrebbero considerare fuorviante, in quanto potrebbe essere interpretato erroneamente come se implicasse che l'evoluzione fosse un processo diretto: potrebbe essere interpretato come se dicesse che le balene dovevano essere in grado di nuotare, quindi scelsero di evolvere le pinne (o che qualche coscienza guida concesse le pinne). Questo è, ovviamente, errato o, almeno, non abbiamo prove scientifiche che esista una tale forza cosciente che guida l'evoluzione, o che alcun organismo (con l'eccezione discutibile degli umani) sia in grado di dirigere deliberatamente la propria evoluzione. / p>

Tuttavia, è del tutto possibile interpretare questa affermazione in un modo che la renda perfettamente corretta: poiché sia ​​le balene che i pesci si muovono nuotando, possedere pinne (o qualcosa di simile alle pinne) è una caratteristica vantaggiosa per loro, ed è stato così favorito dalla selezione naturale. Se premuto, sceglierei quindi questa come la risposta più corretta tra le opzioni fornite.

In particolare, nota che l'argomento fatto da AliceD che "devono sviluppare le pinne prima di poterle usare" non è proprio vero: gli antenati sia delle balene che dei pesci nuotavano molto prima che si evolvessero le pinne, e quindi la pressione di selezione a favore di avere pinne (o pinne strutture) era già presente prima che le pinne stesse si evolvessero.

In particolare, si ritiene che i primi antenati acquatici delle balene abbiano nuotato in modo molto simile alle lontre e alle foche dei giorni nostri, usando i loro arti simili a pinne come pinne improvvisate. Sebbene non esista un punto di transizione discreto in cui si possa dire con certezza che gli arti di balena si siano trasformati in vere e proprie pinne, è chiaro che le pinne, e i loro diretti predecessori evolutivi, venivano utilizzate attivamente per il nuoto, e che questo fatto ha guidato direttamente la loro evoluzione nelle pinne reali che hanno le balene moderne.

d. Le pinne si sono evolute in balene e pesci a causa di diverse mutazioni che si sono verificate nei loro genomi.

Sebbene tecnicamente corretta, questa affermazione è così vaga che è quasi priva di significato. Tutta l'evoluzione è guidata da mutazioni e quelle mutazioni, essendo fondamentalmente casuali, sono raramente se non mai le stesse in due lignaggi.

Certamente, sarebbe sciocco affermare che " mutazioni diverse che si verificano nei loro genomi "è una spiegazione del motivo per cui balene e pesci si sono evoluti pinne: anche gli esseri umani hanno costantemente mutazioni diverse nel nostro genoma, ma chiaramente non sembra che stiamo evolvendo pinne. Nemmeno i maiali, i bombi oi girasoli lo sono, anche se tutte queste specie (e, ovviamente, anche tutte le altre) subiscono costantemente mutazioni diverse nei loro genomi.

In realtà, questa risposta mi ricorda la storia di una persona in macchina che si perde e si ferma a chiedere a un passante dove si trova; il passante, dopo un momento di riflessione, risponde "sei in macchina". Sebbene tecnicamente corretta, quella risposta è assolutamente inutile, e lo è anche questa.

e. Le pinne si sono evolute in balene e pesci perché il loro antenato comune più recente nuotava nell'acqua.

Di nuovo, questa risposta potrebbe essere interpretata fondamentalmente come una riaffermazione della risposta A, e quindi come parzialmente corretta. Tuttavia, ignora completamente la pressione di selezione convergente descritta nella risposta C, che è responsabile della più recente evoluzione delle pinne di balena in qualcosa di simile a pinne di pesce più che, ad esempio, mani umane o piedi di ippopotami ( attualmente si ritiene che siano i parenti viventi più vicini di balene e altri cetacei). Pertanto, non sceglierei questa risposta, per lo stesso motivo per cui non sceglierei la risposta A.

Bello +1. Bella risposta
* Sebbene tecnicamente corretto, [d] è così vago che è del tutto privo di significato. Tutta l'evoluzione è guidata da mutazioni e quelle mutazioni, essendo fondamentalmente casuali, sono raramente se non mai le stesse in due lignaggi. * A seconda del livello di istruzione a cui è stato lanciato il corso, il semplice riconoscimento che balene e pesci hanno lignaggi diversi, e non hanno ereditato le pinne (nella loro forma attuale) dal loro antenato comune ma piuttosto le hanno evolute separatamente, potrebbero effettivamente essere non banali e quindi meritevoli di credito. Molti studenti delle scuole superiori arriverebbero persino a pensare che le balene * siano * pesci!
[Detto questo, il mio primo istinto nel leggere la domanda è stato lo stesso del tuo. Il tema della domanda suggeriva all'esaminatore di voler sapere se gli studenti comprendevano l'idea di evoluzione convergente e (c) almeno sembrava descriverla, anche se in modo verbalmente un po 'goffo. Ho solo sentito che (d) non è del tutto privo di sostanza, a seconda del background da cui provengono gli studenti!]
AliceD
2017-03-01 20:19:07 UTC
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Risposta breve
d) è decisamente corretta.

Background
L'elemento cruciale è che le balene sono tornate dalla terra pinne di mare e ri-evolute.

  • a) non è corretto, poiché l'antenato comune potrebbe non avere le pinne. In effetti, si pensa che fosse un squirt di mare, una specie sedentaria senza pinne, che era il più recente antenato del pesce.
  • b) non è corretto, poiché possono condividere alcune mutazioni ma nel complesso hanno mutazioni molto diverse e genomi completamente diversi, essendo pesci e mammiferi;
  • c) non è corretto in quanto devono sviluppare le pinne prima di poterle utilizzare;
  • d) è corretto, poiché l'enfasi nella risposta è su

Le pinne si sono evolute nelle balene e nei pesci a causa di diverse mutazioni che si sono verificate nei loro genomi.

Le pinne delle balene si sono sviluppate dalle braccia e dai piedi. Quindi ci sono diverse mutazioni in corso, poiché i pesci non hanno braccia e piedi.

  • e) L ' antenato comune di pesci e balene potrebbe essere stato nell'acqua , ma potrebbe non aver avuto le pinne.
Non sono d'accordo sul fatto che "c" non sia corretto. In primo luogo, secondo la logica "devono sviluppare le pinne prima di poterle usare", nulla si evolverà mai. Sia le balene che i pesci hanno iniziato a nuotare con cose che non erano pinne (braccia / gambe per le balene, una sorta di appendice per i pesci), quindi la pressione di selezione si è sviluppata per la capacità di nuotare e coloro i cui arti erano migliori per il nuoto hanno fatto meglio, presumibilmente nuotavano di più , portando infine all'evoluzione delle pinne. "c" potrebbe essere inteso come errato perché suona lamarckiano come scritto, ma il fatto è che le balene e i pesci che nuotano sono parte integrante del motivo per cui hanno le pinne.
Anche per e): direi che se l'antenato comune di pesci e balene avesse le pinne è irrilevante - "e" è sbagliato perché quell'antenato comune che è nell'acqua non è la causa delle balene che hanno le pinne. Dopotutto, è anche il nostro antenato comune e non abbiamo le pinne. Le balene hanno le pinne perché i loro antenati mammiferi sono diventati acquatici, non perché i primi vertebrati vivessero nell'acqua.
in realtà tutti i tetrapodi hanno i geni per le pinne, gli arti si formano prima come pinne, poi l'apoptosi uccide le cellule tra le singole dita trasformando una pinna / pinna in una mano o un piede con dita individuali. Ecco perché la talidomide ha fatto quello che ha fatto: intercetta le vie dell'apoptosi.
@Rozenn Keribin: Anche ittiosauri. E i pinguini FTM hanno iniziato a nuotare con le ali. Quindi il nostro antenato pesce originale sviluppa pinne, che si evolvono in gambe mentre Tiktaallik e i suoi amici si muovono sulla terra. Ittiosauri e cetacei tornano al mare e le zampe si evolvono in trematodi. (Nota casi intermedi come foche e lontre.) E gli antenati dei pinguini evolvono le loro zampe anteriori in ali, e poi in pinne ...
La tua risposta è quasi corretta .. non mi piace come dici "le balene sono tornate dalla terra al mare e le pinne si sono evolute". O come hai detto "Le pinne delle balene si sono sviluppate dalle braccia e dai piedi" .. Queste affermazioni sono sostanzialmente l'equivalente di dire che gli umani si sono trasformati da scimpanzé. Non è così che funziona l'evoluzione ..
@Bob Sto cercando di trasmettere un messaggio e adeguo la risposta al livello della domanda. Grazie per la lezione, ma lascio a questo :-)
Wanli Tan
2020-03-24 02:49:34 UTC
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Questa era una domanda all'esame di biologia di Toronto 2016, precisamente la domanda 42.

Anche se la domanda è stata posta in modo vago, d è la risposta migliore. È abbastanza ovvio che se gli animali sono in acqua, le pinne alla fine si evolveranno per migliorare la forma fisica, è abbastanza ovvio.

Tuttavia, se sono entrambi in acqua, perché le loro pinne sono diverse? Questo tocca il concetto più complesso di strutture analoghe; strutture che svolgono funzioni simili ma sono anatomicamente diverse.

Ebbene, perché sono anatomicamente diverse? Diverse mutazioni nei loro genomi hanno portato a queste differenze.

Pertanto, d è la risposta migliore. Chiede quale "migliore" spiega.

È tutt'altro che inevitabile che tutti gli animali acquatici evolvano pinne: [invertebrati marini] (https://en.wikipedia.org/wiki/Marine_invertebrates) (meduse, crostacei, polpi, stelle marine ecc.), [Lontre marine] (https: / /en.wikipedia.org/wiki/Sea_otter) ecc (e possibilmente [sea snakes] (https://en.wikipedia.org/wiki/Sea_snake), a seconda della tua definizione di "pinna").


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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