home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #27 / NN_1992_27.iso / spool / talk / origins / 14312 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1992-11-17  |  12.5 KB  |  289 lines

  1. Newsgroups: talk.origins
  2. Path: sparky!uunet!caen!ingles
  3. From: ingles@engin.umich.edu (Ray Ingles)
  4. Subject: Bad design and vestigial organs
  5. Message-ID: <YMF=z4-@engin.umich.edu>
  6. Date: Tue, 17 Nov 92 00:15:02 EST
  7. Organization: University of Michigan Engineering, Ann Arbor
  8. References: <1992Nov15.070436.12674@athena.cs.uga.edu> <102252@bu.edu> <MMF=kw-@engin.umich.edu>
  9. Nntp-Posting-Host: syndicoot.engin.umich.edu
  10. Lines: 277
  11.  
  12. In article <MMF=kw-@engin.umich.edu> ingles@engin.umich.edu (me) writes,
  13. concerning old posts about brain-dead design:
  14. >
  15. > I saved a few. I tacked on these last couple posts, too. I'll post them
  16. >after this article; I do;t have time to keep a FAQ, but maybe someone will
  17. >be moved to store these for posterity....
  18. >
  19. > Ray Ingles
  20. > ingles@engin.umich.edu
  21. > "Um, you mean I shouldn't have folded the disk in half before I put it in
  22. >the drive?" - actual user quote
  23.  
  24. Article: 27932 of talk.origins
  25. From: lip@s1.gov (Loren I. Petrich)
  26. Newsgroups: talk.origins
  27. Subject: Vestigial Features: Contributions for a FAQ list
  28.  
  29.  
  30.     Since most of the examples that would probably be submitted
  31. will be animal-kingdom ones, I'd like to take a look outside.
  32.  
  33.     Plants:
  34.  
  35.     Alternation of generations:
  36.  
  37.     Many algae and "lower" plants, like mosses and ferns, have an
  38. alternation of generations between an asexual diploid phase and a
  39. sexual haploid phase. In ferns and similar plants, it is the diploid
  40. phase which is the most prominent; it reproduces by producing spores.
  41. The haploid plants are small ones that release egg and sperm cells;
  42. they need damp ground for the sperms to swim to the eggs in, thus
  43. limiting ferns' habitats. Looking at the "higher" plants, the
  44. gymnosperms and the angiosperms, we find that just about all of the
  45. plant is the diploid phase. The female haploid phases grow in the
  46. reproductive organs of the diploid phases; they are only a few cells
  47. in angiosperms. The male haploid phases are released as pollen; when
  48. they alight on the diploid phases' reproductive organs, they sprout a
  49. tube that attempts to find the female haploid phase. Haploid phases
  50. bigger than one cell are a vestigial feature here.
  51.  
  52.     Flowers of self-pollinators:
  53.  
  54.     Some flowering plants, like dandelions, are self-pollinating,
  55. and thus have no need of flowers to attract pollen carriers.
  56.  
  57.     Vestigial flower parts:
  58.  
  59.     Some non-flowering angiosperms, like the grasses, apparently
  60. have vestigial flower parts.
  61.  
  62.  
  63.     Cells:
  64.  
  65.     Mitochondria and chloroplasts in eukaryotic cells:
  66.  
  67.     Eukaryotic cells (those with distinct nuclei) typically have
  68. rather complex internal structure. Most of this structure is generated
  69. from the cell's fluid matrix, but there are important exceptions.
  70. These are the mitochondria and the chloroplasts (as well as
  71. different-colored plastids). Mitochondria perform energy metabolism,
  72. combining electrons from food with oxygen (and hydrogen ions) to make
  73. water. Chloroplasts do photosynthesis. These organelles contain their
  74. own genes and their own DNA->RNA->protein synthesis systems. Why that
  75. should be necessary is not clear, given the other internal structures
  76. that do not need self-contained genetic systems, and also given the
  77. fact that many of the genes for proteins used in the mitochondria and
  78. chloroplasts reside in the nucleus.
  79.  
  80.     The answer to this riddle is that they are descended from
  81. free-living cells, which, of course, would need their own genetic
  82. systems. This is evident by comparing sequences of macromolecules like
  83. Cytochrome C and ribosomal RNA, as well as by comparing details of
  84. internal structure.
  85.  
  86.     The mitochondria turn out to be related to the Purple
  87. Bacteria, which photosynthesize by a simpler process (one photosystem
  88. instead of two) than oxygen-releasing photosynthesizers do, and which
  89. use sulfur or organic compounds instead of water as their starting
  90. point. The family tree of the Purple Bacteria includes many
  91. non-photosynthetic bacteria; these include many of the classical
  92. Gram-negative (from their response to a certain stain) ones like the
  93. root-nodule bacteria and _Escherichia coli_.
  94.  
  95.     The chloroplasts turn out to be descendants of the
  96. cyanobacteria, or blue-green algae. Chloroplast capture by eukaryotic
  97. cells probably happened several times, producing the different
  98. lineages of eukaryotic algae. In some cases, a "chloroplast" turns out
  99. to have once been a eukaryotic alga, indicating that this process can
  100. be repeated.
  101.  
  102.     The riddle of the mitochondrial and chloroplast proteins whose
  103. genes reside in the nucleus can be resolved by supposing that the
  104. genes were transferred there. There may have been selection pressure
  105. in favor of this transference if the nuclei copy genes with greater
  106. fidelity than the mitochondria or chloroplasts do.
  107.  
  108.     Thus, the genetic systems of the mitochondria and chloroplasts
  109. are vestigial features dating back from a free-living existence.
  110.  
  111.  
  112.     Oxygen Metabolism:
  113.  
  114.     There is a remarkable feature of oxygen metabolism all across
  115. Earth organisms. In most cases, it is either the last (for
  116. respiration) or the first (for photosynthesis) step in the various
  117. metabolic pathways. Furthermore, there is more variation in the
  118. molecules used for the final steps of respiration than for the earlier
  119. ones. These circumstances suggest that O2 metabolism was a relatively
  120. late acquisition and that O2 respiration was made possible by some
  121. molecular add-ons to existing metabolic systems.
  122.  
  123.     This contention is supported by family trees of bacteria,
  124. which show that O2-users are surrounded by O2-nonusers, as if use of
  125. O2 was a later acquisition. Furthermore, O2-releasing photosynthesis
  126. used two photosystems, one of which is probably a duplicate of the
  127. other, as compared to the single photosystem used by non-O2-releasing
  128. photosynthetic bacteria.
  129.  
  130.     This is in agreement with geochemical evidence, which shows
  131. that the oxygen content of the Earth's atmosphere rose over time.
  132. Starting about 2 billion years ago are the Banded Iron Formations of
  133. deposits of Fe2O3, which is insoluble, while FeO, with less oxygen,
  134. is. Also, the uranium oxide UO2 is replaced by U3O8.
  135.  
  136.     From chemical-equilibrium considerations, one finds that the
  137. Earth's atmosphere would be _neutral_, consisting mostly of N2 and
  138. CO2. Oxygen would be removed by the oxidation of weathering rocks.
  139. Thus, around 2 billion years ago, something or other had started
  140. producing oxygen, and that was presumably the cyanobacteria.
  141.  
  142.     To sum up, the vestigial feature here is O2-independence by
  143. the bulk of the metabolic processes.
  144.  
  145.  
  146.     Refs:
  147.  
  148.     _Bacterial Evolution_, C.R. Woese, Microbiological Reviews,
  149. Vol. 51, No. 2, p. 221; June 1987
  150.  
  151.     _Archaebacteria_, C.R. Woese, Scientific American, 1987(?)
  152.  
  153.     _The Phylogeny of Prokaryotes_, G.E.Fox et al. (including C.R.
  154. Woese), _Science_, Vol. 209, p. 4455; July 25, 1980
  155.  
  156.  
  157. /Loren
  158.  
  159. ----------------------------------------------------------------------
  160. I know of several individual examples, one of my favorites is the
  161. chapter "Nasty Habits" in "The Flight of the Iguana" by David Quammen.
  162. He describes the bedbug Xylocaris Maculipennis and how it has adapted a
  163. curious way of reproduction, that of homosexual stabbing rape.  Apparently
  164. some of the various bedbug species make use of a "mating plug" where once
  165. a male has mated with a female, the male "seals her shut" preventing
  166. other males from mating with her.  Some species have adapted around
  167. this by stabbing rape, where the male impales the female and bypasses
  168. the mating plug.  In Xylocaris Maculipennis, this has been taken one
  169. step further, where the male will impale and inseminate other males,
  170. and the rapist's genes enter the bloodstream to be carried to
  171. females by the victim.  In this way, the rapist concieves by proxy.
  172.  
  173. And of course there are other examples, "The Panda's Thumb" by Gould
  174. is one of the classics by now, and I expect you'll hear about others.
  175.  
  176. Keith
  177.  
  178. ---------------------------------------------------------------------
  179. Detorted gastropods are another example of brain-dead design.  Gastropods
  180. are famous for the 180 degree twist they do to their larval bodies, so
  181. that their rear ends are sticking out over their heads.  So far, this is
  182. just weird.  What is moronic (were it design) is the fact that some of
  183. the gastropods (the detorted ones) then do an untwist, and straighten out
  184. their body afterwards.
  185.  
  186. Note that had Garstang been right about the reason for the twist--it's a
  187. survival mechanism for larvae, protecting their heads--then twisting and
  188. untwisting makes good design sense.  But experiment shows that torsion
  189. makes no such difference ... it only makes for good poetry.
  190. -- 
  191. -Matthew P Wiener (weemba@sagi.wistar.upenn.edu)
  192.  
  193.  
  194.  
  195.  
  196. Article: 32071 of talk.origins
  197. From: colby@bu-bio.bu.edu (Chris Colby)
  198. Newsgroups: talk.origins
  199.  
  200.  
  201.     Many organisms show features of appallingly
  202. bad design. This is because evolution via natural selection
  203. cannot construct traits from scratch; new traits must be mod-
  204. ifications of previously existing traits. This is called
  205. historical constraint. A few examples of bad design imposed
  206. by historical constraint:
  207.  
  208.     In parthenogenetic lizards of the genus _Cnenidophorus_,
  209. only females exist. Fertility in these lizards is increased when
  210. another lizard engages in pseudomale behaviour and attempts to
  211. copulate with the first lizard. These lizards evolved from a sex-
  212. ual species so this behaviour makes some sense. The hormones
  213. for reproduction were likely originally stimulated by sexual
  214. behaviour. Now, although they are parthenogenetic, simulated
  215. sexual behaviour increases fertility. Fake sex in a partheno-
  216. genetic species doesn't sound like good design to me.
  217.  
  218.     In African locust, the nerve cells that connect to
  219. the wings originate in the abdomen, even though the wings are
  220. in the thorax. This strange "wiring" is the result of the
  221. abdomen nerves being co-opted for use in flight. A good
  222. designer would not have flight nerves travel down the ventral
  223. nerve cord past their target, then backtrack through the
  224. organism to where they are needed. Using more materials than
  225. necessary is not good design.
  226.  
  227.     In human males, the urethra passes right through the
  228. prostate gland, a gland very prone to infection and subsequent
  229. enlargement. This blocks the urethra and is a very common med-
  230. ical problem in males. Putting a collapsible tube through an
  231. organ that is very likely to expand and block flow in this
  232. tube is not good design. Any moron with half a brain (or less)
  233. could design male "plumbing" better.
  234.  
  235.     Perhaps one of the most famous examples of how evolution
  236. does not produced designed, but "jury-rigged" traits is the
  237. panda's thumb. If you count the digits on a panda's paw you will
  238. count six. Five curl around and the "thumb" is an opposable digit.
  239. The five fingers are made of the same bones our (humans and 
  240. most other vertabrates) fingers are made of. The thumb is con-
  241. structed by enlarging a few bones that form the wrist in other
  242. species. The muscles that operate it are "rerouted" muscles
  243. present in the hand of vertabrates (see S.J. Gould's book "The
  244. Panda's Thumb" for an engaging discussion of this case). Again,
  245. this is not good design.
  246.  
  247. In gastropods (ex. snails) there is an embryological process called
  248. torsion. During torsion, the anus of the animal is flipped to
  249. the right and up and flopped down on top of the head. This is so both
  250. "ends" of the organisms point out of the shell. A side effect of 
  251. torsion is reduction of organs on the right hand side of the body
  252. (the side that is interior to the bend). Now, some gastropods
  253. (slugs) have abandoned their shelled existence (due to the evolution
  254. of toxicity as protection) and yet they undergo torsion and then
  255. de-tort in their ontogeny. In some cases the right hand side 
  256. remains "withered". Going through a process of development to
  257. enable an organism to live in a shell it doesn't't have, then 
  258. "correcting" this "mistake" is not good design.
  259.  
  260. Chris Colby
  261. email: colby@bu-bio.bu.edu 
  262.  
  263.  
  264.  
  265. Article: 32075 of talk.origins
  266. Newsgroups: talk.origins
  267. Subject: Re: design in living organisms
  268.  
  269. I've read that 1 in 3 men will need to have prostate surgery in their 
  270. lives.  Now, everyone look left.. now look right.. One of you will be
  271. the lucky man!  Can you say endoscopy?  How about razor blades?
  272.  
  273. Chris, you left out the even worse design of having the testes form
  274. inside the abdomen, then have to pass through the abdominal wall and
  275. down to the scrotum, thereby leaving a weak spot (two, actually) in 
  276. the wall.  This spot, called the inguinal canal, can herniate, allowing
  277. the intestines to slop out under the skin.  Herniation both screws up
  278. the intestine and cuts off/slows the blood flow to the affected testis.
  279. Great design.
  280.  
  281. Paul Keck.  I'm not a strangulated hernia, but I play one on TV.
  282.  
  283.  [Sorry 'bout the duplication of the gastropod torsion thing. I figured
  284. Matthew should get some credit. Chalk it up to a vetigial trait...:-> ]
  285.  
  286.  Ray Ingles
  287.  ingles@engin.umich.edu
  288.