Введение
Плоская конечность, приспособленная для движения и маневрирования в воде, придаток рыбы.
the fish appendage
[[Изображение: Пингвин-плаватель. Пингвин Гумбольдта плавает. Крылья пингвинов эволюционировали в короткие, сильные ласты, что привело к утрате способности к полету. К животным с ластами относятся пингвины (их ласты также называют крыльями), китообразные (например, дельфины и киты), ластоногие (например, моржи, усатые и ушастые тюлени), сирены (например, ламантины и дугони) и морские рептилии, такие как морские черепахи и вымершие плезиозавры, мозазавры, ихтиозавры и метриоринхиды. Использование терминов "плавник" и "ласта" иногда непоследовательно, даже в научной литературе. Однако гидродинамические рули рыб всегда называются "плавниками", а не "ластами". Конечности тетрапод, эволюционировавшие в структуры, похожие на плавники, обычно (но не всегда) называются "ластами", а не плавниками. Спинной плавник китообразных называется "спинным плавником", а большие хвосты китообразных обычно называют хвостовым плавником, но иногда и "каудальными плавниками"; ни одна из этих структур не является ластой. Некоторые ласты – очень эффективные гидрокрылья, аналогичные крыльям (аэродинамическим профилям), используемые для быстрого и маневренного передвижения в воде (см. Гидрокрыло). Плавательные придатки, у которых все еще видны пальцы, как у перепончатых передних лап земноводных черепах и утконоса, считаются скорее веслами, чем ластами.
Гидродинамика
Крылья китообразных можно рассматривать как аналогичные современным инженерным гидропланам, обладающим гидродинамическими свойствами: коэффициентом подъёмной силы, коэффициентом сопротивления и эффективностью. Плавники являются одной из основных управляющих поверхностей китообразных (китов, дельфинов и морских свиней) благодаря своему расположению перед центром масс и их подвижности, обеспечивающей три степени свободы. [[Файл:Humpback stellwagen. JPG|thumb|Бугорки на плавниках горбатых китов улучшают гидродинамику плавников при их размере. Разрушая каналы быстрого потока воды, горбатые киты сохраняют "сцепление" с водой и могут поворачивать под более острыми углами даже на низких скоростях. Передние плавники ластоногих действуют как колеблющиеся гидропланы. Для поворота используются как передние, так и задние плавники.
Эволюция плавников
Морские млекопитающие эволюционировали несколько раз, развивая похожие плавники. Передние конечности китообразных, ластоногих и сирен представляют собой классический пример конвергентной эволюции. Наблюдается широкая конвергенция на уровне генов. Отличительные замены в общих генах привели к различным водным адаптациям, большинство из которых являются примером параллельной эволюции, поскольку рассматриваемые замены не уникальны для этих животных. При сравнении китообразных с ластоногими и сиренами, наблюдается 133 параллельных аминокислотных замещения. При сравнительном анализе китообразных и ластоногих, китообразных и сирен, а также ластоногих и сирен, происходит соответственно 2351, 7684 и 2579 замещений. Гиперфалангия – это увеличение числа фаланг по сравнению с плезиоморфным состоянием млекопитающих, характеризующимся тремя фалангами на палец. Иллюстрация конечностей водных рептилий: мозазавры Platecarpus и Clidastes, и ихтиозавры Ophthalmosaurus и Platypterygius. Из "Остеологии рептилий" (1925).
Cetaceans are the sole mammals to have evolved hyperphalangy. Though the flippers of modern cetaceans are not correctly described as webbed feet, the intermediate webbed limbs of ancient semiaquatic cetaceans may be described as such. The presence of interdigital webbing within the fossils of semi aquatic Eocene cetaceans was probably the result of BMP antagonists counteracting interdigital apoptosis during embryonic limb development. Modifications to signals in these tissues likely contributed to the origin of an early form of hyperphalangy in fully aquatic cetaceans about 35 million years ago. The process continued over time, and a very derived form of hyperphalangy, with six or more phalanges per digit, evolved convergently in rorqual whales and oceanic dolphins, and was likely associated with another wave of signaling within the interdigital tissues. Although toothed cetaceans have five digits, most baleen whales have four digits and even lack a metacarpal. In the latter (mysticetes), the first digit ray may have been lost as late as 14 million years ago. Evers et al. identified characters related to the pectoral girdle and forelimb that are related to the modification of sea turtle arms and hands into flippers. Based on presumed limb use in ancestral turtles, these behaviors may have occurred as long ago as 70 million years.
Китообразные – единственные млекопитающие, у которых развилась гиперфалангия. Хотя плавники современных китообразных некорректно описываются как перепончатые лапы, промежуточные перепончатые конечности древних полуводных китообразных могут быть описаны таким образом. Наличие межпальцевых перепонок в окаменелостях полуводных китообразных эоцена, вероятно, было результатом действия антагонистов BMP, противодействующих межпальцевой апоптозе во время развития эмбриональных конечностей. Модификации сигналов в этих тканях, вероятно, способствовали возникновению ранней формы гиперфалангии у полностью водных китообразных около 35 миллионов лет назад. Этот процесс продолжался со временем, и высокодифференцированная форма гиперфалангии, с шестью или более фалангами на палец, конвергентно эволюционировала у полосатиков и океанических дельфинов и, вероятно, была связана с новой волной сигнализации в межпальцевых тканях. Хотя у зубатых китообразных пять пальцев, у большинства усатых китов четыре пальца и даже отсутствует пястная кость. У последних (мистицетов) первый луч пальца мог быть утрачен еще 14 миллионов лет назад. Evers и др. идентифицировали признаки, связанные с плечевым поясом и передними конечностями, которые связаны с модификацией рук и лап морских черепах в плавники. Основываясь на предполагаемом использовании конечностей у предковых черепах, такое поведение могло возникнуть еще 70 миллионов лет назад.
Cetaceans are the sole mammals to have evolved hyperphalangy. Though the flippers of modern cetaceans are not correctly described as webbed feet, the intermediate webbed limbs of ancient semiaquatic cetaceans may be described as such. The presence of interdigital webbing within the fossils of semi aquatic Eocene cetaceans was probably the result of BMP antagonists counteracting interdigital apoptosis during embryonic limb development. Modifications to signals in these tissues likely contributed to the origin of an early form of hyperphalangy in fully aquatic cetaceans about 35 million years ago. The process continued over time, and a very derived form of hyperphalangy, with six or more phalanges per digit, evolved convergently in rorqual whales and oceanic dolphins, and was likely associated with another wave of signaling within the interdigital tissues. Although toothed cetaceans have five digits, most baleen whales have four digits and even lack a metacarpal. In the latter (mysticetes), the first digit ray may have been lost as late as 14 million years ago. Evers et al. identified characters related to the pectoral girdle and forelimb that are related to the modification of sea turtle arms and hands into flippers. Based on presumed limb use in ancestral turtles, these behaviors may have occurred as long ago as 70 million years.