home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1993 #3 / NN_1993_3.iso / spool / talk / origins / 16929 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1993-01-28  |  26.0 KB

  1. Path: sparky!uunet!ulowell!m2c!bu.edu!bu-bio!colby
  2. From: colby@bu-bio.bu.edu (Chris Colby)
  3. Newsgroups: talk.origins
  4. Subject: evidence for jury rigged design
  5. Message-ID: <108680@bu.edu>
  6. Date: 28 Jan 93 22:55:22 GMT
  7. References: <106260@netnews.upenn.edu> <1k182mINN3d1@dmsoproto.ida.org> <106530@netnews.upenn.edu>
  8. Sender: news@bu.edu
  9. Organization: animal -- coelomate -- deuterostome
  10. Lines: 550
  11.  
  12. This is a post that presents evidence to back up my claim that
  13. there is evidence of jury-rigged design in nature. The first 
  14. part is mine, the rest is assembled from contributions of others.
  15. This is extremely long, but interesting (IMHO).
  16.  
  17. I just sort of collected all the posts below mine and I don't
  18. have the others permission to post them. But, I would suspect
  19. they don't mind (or they wouldn't have posted it in the first
  20. place. In any case, I'd like to thank all the contributors to
  21. this almost Meritt-like gargantuan post. (Loren Petrich, Matt
  22. Wiener, Herb Huston and Keith (?) -- if you wrote this, write
  23. me so I can credit you with your example)
  24.  
  25. ___________________________________________________________
  26.     Many organisms show features of appallingly
  27. bad design. This is because evolution via natural selection
  28. cannot construct traits from scratch; new traits must be mod-
  29. ifications of previously existing traits. This is called
  30. historical constraint. A few examples of bad design imposed
  31. by historical constraint:
  32.  
  33.     In parthenogenetic lizards of the genus _Cnenidophorus_,
  34. only females exist. Fertility in these lizards is increased when
  35. another lizard engages in pseudomale behaviour and attempts to
  36. copulate with the first lizard. These lizards evolved from a sex-
  37. ual species so this behaviour makes some sense. The hormones
  38. for reproduction were likely originally stimulated by sexual
  39. behaviour. Now, although they are parthenogenetic, simulated
  40. sexual behaviour increases fertility. Fake sex in a partheno-
  41. genetic species doesn't sound like good design to me.
  42.  
  43.     In African locust, the nerve cells that connect to
  44. the wings originate in the abdomen, even though the wings are
  45. in the thorax. This strange "wiring" is the result of the
  46. abdomen nerves being co-opted for use in flight. A good
  47. designer would not have flight nerves travel down the ventral
  48. nerve cord past their target, then backtrack through the
  49. organism to where they are needed. Using more materials than
  50. necessary is not good design.
  51.  
  52.     In human males, the urethra passes right through the
  53. prostate gland, a gland very prone to infection and subsequent
  54. enlargement. This blocks the urethra and is a very common med-
  55. ical problem in males. Putting a collapsible tube through an
  56. organ that is very likely to expand and block flow in this
  57. tube is not good design. Any moron with half a brain (or less)
  58. could design male "plumbing" better.
  59.  
  60.     Perhaps one of the most famous examples of how evolution
  61. does not produced designed, but "jury-rigged" traits is the
  62. panda's thumb. If you count the digits on a panda's paw you will
  63. count six. Five curl around and the "thumb" is an opposable digit.
  64. The five fingers are made of the same bones our (humans and 
  65. most other vertabrates) fingers are made of. The thumb is con-
  66. structed by enlarging a few bones that form the wrist in other
  67. species. The muscles that operate it are "rerouted" muscles
  68. present in the hand of vertabrates (see S.J. Gould book "The
  69. Panda's Thumb" for an engaging discussion of this case). Again,
  70. this is not good design.
  71.  
  72. From: lip@s1.gov (Loren I. Petrich)
  73. Subject: Vestigial Features: Contributions for a FAQ list
  74.  
  75.  
  76.     Since most of the examples that would probably be submitted
  77. will be animal-kingdom ones, I'd like to take a look outside.
  78.  
  79.     Plants:
  80.  
  81.     Alternation of generations:
  82.  
  83.     Many algae and "lower" plants, like mosses and ferns, have an
  84. alternation of generations between an asexual diploid phase and a
  85. sexual haploid phase. In ferns and similar plants, it is the diploid
  86. phase which is the most prominent; it reproduces by producing spores.
  87. The haploid plants are small ones that release egg and sperm cells;
  88. they need damp ground for the sperms to swim to the eggs in, thus
  89. limiting ferns' habitats. Looking at the "higher" plants, the
  90. gymnosperms and the angiosperms, we find that just about all of the
  91. plant is the diploid phase. The female haploid phases grow in the
  92. reproductive organs of the diploid phases; they are only a few cells
  93. in angiosperms. The male haploid phases are released as pollen; when
  94. they alight on the diploid phases' reproductive organs, they sprout a
  95. tube that attempts to find the female haploid phase. Haploid phases
  96. bigger than one cell are a vestigial feature here.
  97.  
  98.     Flowers of self-pollinators:
  99.  
  100.     Some flowering plants, like dandelions, are self-pollinating,
  101. and thus have no need of flowers to attract pollen carriers.
  102.  
  103.     Vestigial flower parts:
  104.  
  105.     Some non-flowering angiosperms, like the grasses, apparently
  106. have vestigial flower parts.
  107.  
  108.  
  109.     Cells:
  110.  
  111.     Mitochondria and chloroplasts in eukaryotic cells:
  112.  
  113.     Eukaryotic cells (those with distinct nuclei) typically have
  114. rather complex internal structure. Most of this structure is generated
  115. from the cell's fluid matrix, but there are important exceptions.
  116. These are the mitochondria and the chloroplasts (as well as
  117. different-colored plastids). Mitochondria perform energy metabolism,
  118. combining electrons from food with oxygen (and hydrogen ions) to make
  119. water. Chloroplasts do photosynthesis. These organelles contain their
  120. own genes and their own DNA->RNA->protein synthesis systems. Why that
  121. should be necessary is not clear, given the other internal structures
  122. that do not need self-contained genetic systems, and also given the
  123. fact that many of the genes for proteins used in the mitochondria and
  124. chloroplasts reside in the nucleus.
  125.  
  126.     The answer to this riddle is that they are descended from
  127. free-living cells, which, of course, would need their own genetic
  128. systems. This is evident by comparing sequences of macromolecules like
  129. Cytochrome C and ribosomal RNA, as well as by comparing details of
  130. internal structure.
  131.  
  132.     The mitochondria turn out to be related to the Purple
  133. Bacteria, which photosynthesize by a simpler process (one photosystem
  134. instead of two) than oxygen-releasing photosynthesizers do, and which
  135. use sulfur or organic compounds instead of water as their starting
  136. point. The family tree of the Purple Bacteria includes many
  137. non-photosynthetic bacteria; these include many of the classical
  138. Gram-negative (from their response to a certain stain) ones like the
  139. root-nodule bacteria and _Escherichia coli_.
  140.  
  141.     The chloroplasts turn out to be descendants of the
  142. cyanobacteria, or blue-green algae. Chloroplast capture by eukaryotic
  143. cells probably happened several times, producing the different
  144. lineages of eukaryotic algae. In some cases, a "chloroplast" turns out
  145. to have once been a eukaryotic alga, indicating that this process can
  146. be repeated.
  147.  
  148.     The riddle of the mitochondrial and chloroplast proteins whose
  149. genes reside in the nucleus can be resolved by supposing that the
  150. genes were transferred there. There may have been selection pressure
  151. in favor of this transference if the nuclei copy genes with greater
  152. fidelity than the mitochondria or chloroplasts do.
  153.  
  154.     Thus, the genetic systems of the mitochondria and chloroplasts
  155. are vestigial features dating back from a free-living existence.
  156.  
  157.  
  158.     Oxygen Metabolism:
  159.  
  160.     There is a remarkable feature of oxygen metabolism all across
  161. Earth organisms. In most cases, it is either the last (for
  162. respiration) or the first (for photosynthesis) step in the various
  163. metabolic pathways. Furthermore, there is more variation in the
  164. molecules used for the final steps of respiration than for the earlier
  165. ones. These circumstances suggest that O2 metabolism was a relatively
  166. late acquisition and that O2 respiration was made possible by some
  167. molecular add-ons to existing metabolic systems.
  168.  
  169.     This contention is supported by family trees of bacteria,
  170. which show that O2-users are surrounded by O2-nonusers, as if use of
  171. O2 was a later acquisition. Furthermore, O2-releasing photosynthesis
  172. used two photosystems, one of which is probably a duplicate of the
  173. other, as compared to the single photosystem used by non-O2-releasing
  174. photosynthetic bacteria.
  175.  
  176.     This is in agreement with geochemical evidence, which shows
  177. that the oxygen content of the Earth's atmosphere rose over time.
  178. Starting about 2 billion years ago are the Banded Iron Formations of
  179. deposits of Fe2O3, which is insoluble, while FeO, with less oxygen,
  180. is. Also, the uranium oxide UO2 is replaced by U3O8.
  181.  
  182.     From chemical-equilibrium considerations, one finds that the
  183. Earth's atmosphere would be _neutral_, consisting mostly of N2 and
  184. CO2. Oxygen would be removed by the oxidation of weathering rocks.
  185. Thus, around 2 billion years ago, something or other had started
  186. producing oxygen, and that was presumably the cyanobacteria.
  187.  
  188.     To sum up, the vestigial feature here is O2-independence by
  189. the bulk of the metabolic processes.
  190.  
  191.  
  192.     Refs:
  193.  
  194.     _Bacterial Evolution_, C.R. Woese, Microbiological Reviews,
  195. Vol. 51, No. 2, p. 221; June 1987
  196.  
  197.     _Archaebacteria_, C.R. Woese, Scientific American, 1987(?)
  198.  
  199.     _The Phylogeny of Prokaryotes_, G.E.Fox et al. (including C.R.
  200. Woese), _Science_, Vol. 209, p. 4455; July 25, 1980
  201.  
  202.  
  203. /Loren
  204.  
  205. ----------------------------------------------------------------------
  206. I know of several individual examples, one of my favorites is the
  207. chapter "Nasty Habits" in "The Flight of the Iguana" by David Quammen.
  208. He describes the bedbug Xylocaris Maculipennis and how it has adapted a
  209. curious way of reproduction, that of homosexual stabbing rape.  Apparently
  210. some of the various bedbug species make use of a "mating plug" where once
  211. a male has mated with a female, the male "seals her shut" preventing
  212. other males from mating with her.  Some species have adapted around
  213. this by stabbing rape, where the male impales the female and bypasses
  214. the mating plug.  In Xylocaris Maculipennis, this has been taken one
  215. step further, where the male will impale and inseminate other males,
  216. and the rapist's genes enter the bloodstream to be carried to
  217. females by the victim.  In this way, the rapist concieves by proxy.
  218.  
  219. And of course there are other examples, "The Panda's Thumb" by Gould
  220. is one of the classics by now, and I expect you'll hear about others.
  221.  
  222. Keith
  223.  
  224. ---------------------------------------------------------------------
  225. Detorted gastropods are another example of brain-dead design.  Gastropods
  226. are famous for the 180 degree twist they do to their larval bodies, so
  227. that their rear ends are sticking out over their heads.  So far, this is
  228. just weird.  What is moronic (were it design) is the fact that some of
  229. the gastropods (the detorted ones) then do an untwist, and straighten out
  230. their body afterwards.
  231.  
  232. Note that had Garstang been right about the reason for the twist--it's a
  233. survival mechanism for larvae, protecting their heads--then twisting and
  234. untwisting makes good design sense.  But experiment shows that torsion
  235. makes no such difference ... it only makes for good poetry.
  236. -- 
  237. -Matthew P Wiener (weemba@sagi.wistar.upenn.edu)
  238.  
  239. Newsgroups: talk.origins
  240. Subject: Re: design in living organisms
  241.  
  242. I've read that 1 in 3 men will need to have prostate surgery in their 
  243. lives.  Now, everyone look left.. now look right.. One of you will be
  244. the lucky man!  Can you say endoscopy?  How about razor blades?
  245.  
  246. Chris, you left out the even worse design of having the testes form
  247. inside the abdomen, then have to pass through the abdominal wall and
  248. down to the scrotum, thereby leaving a weak spot (two, actually) in 
  249. the wall.  This spot, called the inguinal canal, can herniate, allowing
  250. the intestines to slop out under the skin.  Herniation both screws up
  251. the intestine and cuts off/slows the blood flow to the affected testis.
  252. Great design.
  253.  
  254. Paul Keck.  I'm not a strangulated hernia, but I play one on TV.
  255.  
  256.  
  257. From: lip@s1.gov (Loren I. Petrich)
  258. Subject: Re: Bad design and vestigial organs
  259.  
  260.     In my article on vestigial features, I had promised to omit
  261. the animal kingdom, in the expectation that others would have
  262. superabundant animal-kingdom examples. That expectation only partially
  263. fulfilled, I will now give some animal-kingdom examples. I hope it is
  264. good FAQ material :-)
  265.  
  266.  
  267.     The wings of flightless birds. For most flightless birds, the
  268. wings are non-functional, aside from possible display functions. The
  269. only major exceptions are diving birds, like penguins, whose "wings"
  270. serve as control surfaces. In some cases, the wings are _very_ small,
  271. as for kiwis. The effect is to reduce the number of usable limbs from
  272. 4 to 2, which can hardly be called an improvement.
  273.  
  274.     Bird-teeth genes. All the living birds, and all the known
  275. Cenozoic fossil birds, are toothless. Most Mesozoic birds and
  276. dinosaurs possessed teeth (any toothless Mesozoic birds?). A recent
  277. experiment in growing chicken-embryo jaw tissue next to some mouse/rat
  278. jaw tissue in a mouse's eye revealed that teeth formed. And the teeth
  279. did not look like any rodent teeth, but were peg-shaped with a conical
  280. top, just like the fossil bird teeth. The ability to grow teeth was
  281. thus preserved for over 65 million years, perhaps as a side effect of
  282. certain growth-control genes specifying more essential things.
  283.  
  284.     Extra toes of ungulates. Various hoofed mammals typically have
  285. toe bones in addition to those that bear the hooves. This is readily
  286. evident on the feet of artiodactyls (cows, deer, pigs, etc.). For
  287. equids, two splints are sometimes present alongside the main toe bone.
  288. Also, domestic horses are sometimes born with three-toed feet.
  289. Relatively recent fossil equids, however, often had three-toed feet,
  290. indicating that the one-toed feet of the extant equids is a
  291. development of the last couple million years, but that the animals
  292. still have the ability to produce three toes per foot.
  293.  
  294.     Solid-color equids having genes for making stripes. The living
  295. equids are the domestic horse, its wild progenitors, the donkeys, and
  296. the zebras and quaggas. Matings of different breeds of solid-color
  297. equids (horses and donkeys) sometimes produce offspring with
  298. zebra-like stripes. It is as if the genes for making stripes, which
  299. are expressed in zebras, are switched off in the solid-color equids,
  300. only to re-emerge in certain circumstances.
  301.  
  302.     Flies growing legs instead of antennae on their heads, and
  303. mosquitoes with legs for mouthparts. These "homeotic mutations"
  304. suggest that these appendages were originally legs, but that they were
  305. specialized to different functions. Removing or disabling genetic
  306. instructions which roughly translate into "A limb on this segment is
  307. to become an antenna" and "a limb on this segment is to become a
  308. mouthpart" leaves the limb following a default instruction that goes
  309. something like "a limb on this segment is to become a leg" (it's not
  310. even _that_ simple, because insect legs on different segments are
  311. often specialized differently). There is another mutation that causes
  312. fly larvae to start growing legs on the abdominal segments; this
  313. mutation is lethal, but if it was not, then an adult fly would emerge
  314. from the pupa with lots of extra legs down its body. The results of
  315. these limb-growth-control mutations are consistent with the hypothesis
  316. that the original arthropod had essentially identical, unspecialized
  317. limbs, which were specialized to different functions, or even
  318. suppressed, among its descendants.  These limbs would have been
  319. specified in cookie-cutter fashion, and the various specializations
  320. and suppressions would have resulted from later add-ons to the growth
  321. instructions. Interestingly, trilobites and the Burgess Shale
  322. arthropods show relatively little evidence of limb
  323. specialization/suppression, so the earliest fossils are consistent
  324. with the overlaid cookie-cutter hypothesis.
  325.  
  326.     Crab tails. Under their broad, flattened bodies can be found
  327. small tails.  These are clearly a leftover from when their ancestors
  328. had long, thin bodies, as lobsters still do.
  329.  
  330.     Ancestral wing configurations reappearing. Flies sometimes
  331. grow a second pair of wings instead of halteres (balancing organs);
  332. most other living insects have two pairs of wings. Cockroaches
  333. sometimes grow a third pair of wings, like some fossil insects.
  334.  
  335.     Fetal teeth missing from adults. Baleen whale fetuses have
  336. teeth and fetal calves have upper front teeth; adult (and probably
  337. newborn) baleen whales are toothless (the baleen is not teeth), and
  338. cows lack upper front teeth. These teeth never erupt and are resorbed
  339. as the fetus grows.
  340.  
  341.     Snakes with vestigial limbs. Boa constrictors have small
  342. vestigial hind legs; these may aid in copulating. However, most other
  343. species of snakes lack this feature, and seem to do fine without them.
  344.  
  345.     Cetacean hipbones. Some whales have hipbones deep inside their
  346. bodies, attached to no limbs. One possible purpose is to serve as an
  347. attachment point for muscles that move the penis, however.
  348.  
  349.     Mammal tails, at least in many cases. These are much reduced
  350. from the reptilian ancestral form, and when they serve a function, it
  351. is usually for whisking away flies (as for horses) or for signaling
  352. (consider dogs wagging their tails). New World monkeys, however, use
  353. them as an extra limb, and kangaroos have big tails for balancing, so
  354. mammal tails sometimes do have important new functions, however. There
  355. are some with very tiny tails, like elephants, and some which lack
  356. them, such as bears and apes/humans.  The ancestral ape was probably
  357. capable of brachiating (moving around in trees suspended from tree
  358. limbs that one is holding), which gibbons and siamangs still do today.
  359. This would have made a tail a nuisance, thus leading to its
  360. suppression (the same thing may have happened to the ancestor of the
  361. frogs and toads). The disappearance (or only near-disappearance?) of
  362. bear tails is less easily explainable, however. But even there,
  363. evidence of tails is sometimes present, as in human embryos having
  364. tails for awhile. A side effect of a brachiating ancestry may be our
  365. ability to point our arms straight upward (in the direction of the
  366. head), an ability not as critical for our species as it is for gibbons
  367. and siamangs.
  368.  
  369.     Flounder eyes. On sea floors, there live these fish that lie
  370. on their sides. They have two eyes -- on one side of their heads. But
  371. they start off life with eyes on both sides of their heads, and one
  372. eye moves to the other side. Why two eyes instead of one? And why
  373. originally on both sides of the head?
  374.  
  375.     Original embryonic eye positions. In human and dog embryos, as
  376. in most other vertebrate embryos, the eyes are originally on the sides
  377. of the head. However, the eyes move forward as human and dog embryos
  378. grow, to make possible binocular vision. One human birth defect is for
  379. this process to be incomplete, making the eyes too far apart. Among
  380. the vast majority of the animals with backbones, the eyes are at the
  381. sides of the head; the main exceptions I know of are the bats, the
  382. primates, the carnivores, the owls, and possibly some of the more
  383. cerebrally endowed small carnivorous dinosaurs. In their family trees,
  384. they are surrounded with eyes-on-the-side animals, suggesting that
  385. binocular vision evolved several times.
  386.  
  387.     Giraffe neck lengths. Baby giraffes start out with necks whose
  388. relative length is similar to those of other ungulates; it is as they
  389. grow that they acquire the relatively long necks that the species is
  390. noted for.
  391.  
  392.     Human toes. Our feet have toes, one of which is big and
  393. slightly separated from the others. For walking, there is no special
  394. need of having a split front end of the foot; it should not be
  395. surprising that the toes are small. But they are there, and in most
  396. primate species they are much more prominent. In some species at
  397. least, the big toe points outward, just like a thumb. Interestingly,
  398. in some early hominid species, the toe bones were relatively longer
  399. than in our species.
  400.  
  401.     Wisdom teeth. Our jaws are a bit small for these late-erupting
  402. teeth; some people have them, while others do not.
  403.  
  404.     Outsized hind legs of some four-legged dinosaurs.
  405. _Stegosaurus_, especially, had hind legs much bigger than its front
  406. legs. This is probably a byproduct of being descended from a
  407. two-legged ancestor that went back to walking on all fours. Many of
  408. the dinosaurs walked on their hind limbs only, with the front limbs
  409. remining at various levels of development. In _Tyrannosaurus_, they
  410. are _very_ small, though still there, which has led to the suggestion
  411. that they are vestigial. The earliest dinosaurs known, like
  412. _Herrerasaurus_, were like this. Transitional cases? Possibly!
  413. _Iguanodon_ or some other such dinosaur apparently walked on two legs
  414. when juvenile, and on all fours when adult (and a lot heavier).
  415.  
  416.  
  417.     [My memory runs out at this point...]
  418.  
  419.  
  420.     Good sources for some of this material: Charles Darwin's
  421. _Origin of Species_ and Stephen Jay Gould's essays, notably _Hen's
  422. Teeth and Horse's Toes_. In addition, studies of embryonic development
  423. often reveal an abundance of vestigial features, some examples of
  424. which are given here.
  425.  
  426.  
  427.     On the molecular level again....
  428.  
  429.     An abundace of "pseudogenes" have been discovered, which are
  430. not prefaced with a "start" codon, but which have a resemblance to
  431. known genes that is too improbable to be coincidence. These are most
  432. likely the results of gene duplications and mutations that turned the
  433. "start" codon into something else. Thus the DNA-to-RNA transcription
  434. system does not "know" that here is a gene to be expressed.
  435.  
  436. /Loren
  437.  
  438.  
  439. From: huston@access.digex.com (Herb Huston)
  440. Subject: Re: design in living organisms
  441.  
  442. In article <102252@bu.edu> colby@bu-bio.bu.edu (Chris Colby) writes:
  443. >You can find bad design everywhere in the human body (the wiring
  444. >of the photoreceptors in the eye and the structure of the knee
  445. >leap immediately to mind (perched rather precariously for such
  446. >a supposedly important structure)).
  447.  
  448. It can hardly be said that the human knee is well designed for kneeling.
  449. Prolonged kneeling can lead to an expansion of the bursa in front of the
  450. patella, a condition known as housemaid's knee.  (Perhaps that's why house-
  451. maids are almost extinct.)
  452.  
  453. Likewise, there's a design flaw in the human elbow.  At the knob on the
  454. lower end of the humerus the ulnar nerve is exposed just under the skin.
  455. A sharp blow by a hard object causes that numbing, painful sensation called
  456. "striking the funny bone" (a pun on the name of the bone).
  457.  
  458. There are some additional design flaws that appear in the manufacturing
  459. process of humans: the fetal lanugo, the grasping reflex, the Moro reflex,
  460. and the fontanelles.  Even the adult human skull is too thin to provide
  461. adequate protection to the gigantic brain and the absence of brow ridges
  462. leaves the eyes poorly protected.
  463.  
  464. When can we expect issuance of the recall notice?
  465.  
  466. -- Herb Huston
  467. -- huston@access.digex.com
  468.  
  469.  
  470. From: lip@s1.gov (Loren I. Petrich)
  471. Subject: More vestiginal features...
  472.  
  473.     Fused bones. These are bones that start out separate and
  474. become knitted together for added strength. Human examples are the
  475. skull and the pelvis; birds have several bones in their front limbs
  476. (wings) fused.
  477.  
  478.     Bird alula or "bastard wing". A much-reduced digit on the
  479. front limb. The two others are retained, though they are fused into
  480. one piece.
  481.  
  482.     The Hoatzin chick's claws. The claws on their wing limbs
  483. enable them to climb away from potential predators; their presence
  484. indicates that all the clawless-winged birds have the potential of
  485. growing claws on their wing limbs, which is inherited from their
  486. clawed-limbed land ancestors, which were probably small theropod
  487. (carnivorous) dinosaurs.
  488.  
  489.     Hollowness of dodo and penguin bones. It is not critical for
  490. ground birds to reduce weight with hollow bones of the sort that
  491. flying birds have.
  492.  
  493.     Animals which make teeth as fetuses, then resorb them: Baleen
  494. whales, anteaters, and some ungulates (cows have upper front teeth
  495. which they later resorb).
  496.  
  497.     Gill bars of tetrapod (land-vertebrate and descendant)
  498. embryos. The cartilage gill bars appear, only to disappear or be
  499. reworked with later growth. Of these animals, only amphibians have
  500. gills, and that only in the larval (tadpole) stage. Most adult
  501. amphibians and all the rest are air breathers; even the aquatic ones
  502. do not grow gills to use underwater.
  503.  
  504.     Aquatic-tetrapod air breathing and land breeding. Largely
  505. aquatic animals like sea turtles, Galapagos iguanas, sea snakes,
  506. crocodilians, water birds including penguins, phocids (seals, sea
  507. lions, and walruses), and cetaceans (dolphins and whales) all have to
  508. come up to the surface to breathe; all of them but the sea snakes and
  509. the cetaceans lay eggs or give birth on the land. Though the sea
  510. snakes and cetaceans are completely aquatic, giving birth in the
  511. water, they still have to breathe air, which is a limitation for a
  512. completely aquatic animal.
  513.  
  514.     Jaw origins from gill bars. In jawed-vertebrate embryos, the
  515. jaws are formed from the gill bars closest to the mouth. In jawless
  516. fish (lampreys and hagfish), these gill bars stay gill bars. This
  517. circumstance indicates an origin of jaws from gill bars.
  518.  
  519.     The mammalian amniotic sac. This is a vestigial eggshell that
  520. surrounds the fetus. Live birth evolved out of retaining an egg
  521. inside.
  522.  
  523.     Tadpoles. Immature frogs go through this phase, in which they
  524. look and act much like fish.
  525.  
  526.     The aquatic embryos of land salamanders, which live on the
  527. land from hatching.
  528.  
  529.     Tails of human embryos. Though tails are a nearly universal
  530. vertebrate feature, and are present in all the embryos, they are lost
  531. in later growth in our species and the most closely related ones (the
  532. apes), leaving only a tiny bone on the pelvis, the coccyx.
  533.  
  534.     Rudimentary legs of some snakes (boas, etc.). Other species of
  535. snakes seem to do fine without them.
  536.  
  537.     The small lung of snakes with only one lung significantly
  538. large. It is an inheritance from two-lunged ancestors.
  539.  
  540.     Small wings of flightless female moths in certain species. In
  541. most other species, as with winged insects in general, both sexes, and
  542. not only the male, have functional wings.
  543.  
  544.     Stumpy tails and other such features of some domestic animals
  545. bred to have none.
  546.  
  547.     Nonfunctional pistils in male flowers. Since the predominant
  548. configuration of flowers is to have both sexes of reproductive organs
  549. (stamens and pistils), the pistil of a flower with only stamens
  550. functional is vestigial.
  551.  
  552.     Certain plants [Serophulariaceae (Darwin's Origin of Species)]
  553. have reduced stamens.
  554.  
  555. /Loren Petrich, the Master Blaster
  556. /lip@s1.gov
  557.  
  558. Chris Colby     ---     email: colby@bu-bio.bu.edu    ---
  559. "'My boy,' he said, 'you are descended from a long line of determined,
  560. resourceful, microscopic tadpoles--champions every one.'"
  561.      --Kurt Vonnegut from "Galapagos"
  562.