Рассказ предка. Паломничество к истокам жизни - Ричард Докинз

удивительные животные, за которыми интересно наблюдать в природе. Они появляются в виде зеленой “слизи” на некоторых пляжах Бретани. Эта “слизь” – на самом деле тысячи бескишечных турбеллярий с их эндосимбиотическими водорослями. Когда вы приближаетесь к “слизи”, она прячется в песок. Очень странно наблюдать.

Бескишечные турбеллярии все еще живут на свете и должны считаться современными животными. Однако их форма и упрощенное строение позволяют предположить, что они не слишком изменились со времен сопредка № 27. Современные бескишечные турбеллярии могут служить достойной моделью предка двусторонне-симметричных животных.

Теперь группа пилигримов включает все известные типы двусторонне-симметричных животных – а это огромная часть животного мира. Название объясняется их двусторонней симметрией и противопоставляется двум типам животных с радиальной симметрией, которых объединяют под названием Radiata. Это стрекающие – Cnidaria (актинии, кораллы, медузы и так далее) и гребневики (Ctenophora). К несчастью, все не так просто: считается, что морская звезда и ее ближайшие родственники происходят от билатеральных животных, но при этом обладают радиальной симметрией (по крайней мере, во взрослом состоянии). Иглокожие, как принято считать, приобрели радиальную симметрию вторично, когда перешли к жизни на морском дне. Личинки иглокожих обладают двусторонней симметрией и не связаны близким родством с “истинно” радиальными животными, например медузами. Не все стрекающие (актинии и их родственники) полностью радиально-симметричны, и некоторые зоологи считают, что и у них имелись двустороннесимметричные предки.

“Билатеральные” – не самое удачное название для потомков сопредка № 27, если мы хотим противопоставить их пилигримам, которые еще не успели к нам присоединиться. Альтернативный критерий для выделения этой группы – “триплобластность” (трехслойность, то есть наличие трех зародышевых листков) в противоположность “диплобластности” (двуслойности). На решающей стадии эмбриологического развития кишечнополостные и гребневики строят свои тела из двух слоев клеток (эктодермы и эндодермы), а билатеральные животные – из трех (между эктодермой и эндодермой добавляется мезодерма). Впрочем, и это пока открытый вопрос: некоторые зоологи считают, что у “радиальных” тоже есть мезодермальные клетки.

Никто не спорит с тем, что стрекающие – цельная группа организмов, которые объединились друг с другом “до того”, как присоединиться к кому-либо еще. Никто не сомневается и в том, что такую же цельную группу представляют собой гребневики. Вопрос в том, в каком порядке они присоединяются друг к другу и в каком порядке – к нам. Все три сценария имеют своих сторонников. И, в довершение наших бед, существует крошечный тип пластинчатые (Placozoa), включающий всего один род – трихоплакс (Tnchoplax). Куда поместить трихоплакса, никто не знает. Я придерживаюсь той точки зрения, что первыми к нам присоединяются стрекающие (рандеву № 28), после – гребневики (№ 29), и, наконец, трихоплакс (№ 30). Я уверен, что этот вопрос скоро решится: нужно немного больше молекулярных данных. А пока предупреждаю: возможно, рандеву №№ 28, 29, а также №№ 30, 31 выстроены неверно.

Рандеву № 28

Стрекающие

Наша странствующая группа червей и их потомков разрослась до внушительных размеров. И теперь мы направляемся к рандеву, где к нам присоединяются стрекающие, или книдарии (Cnidaria). Эта группа включает пресноводных гидр и более знакомых нам морских актиний, кораллов и медуз, которые сильно отличаются от червей. Все они обладают радиальной симметрией, с расположенным в центре тела ротовым отверстием. У них нет ни четко выраженной головы, ни переднего или заднего конца тела, ни левой или правой стороны. У них есть только верх и низ.

Когда происходит это рандеву? Кто знает… Чтобы расположить пункты рандеву на диаграммах, необходимо знать даты. Но, зайдя настолько далеко вглубь веков, мы не можем сделать ничего лучше, чем расположить пункты на ближайшем промежутке в 50 или даже 100 млн лет. Любой меньший промежуток дал бы ложное ощущение точности. При этом оценки разных ученых отличались бы на сотни миллионов лет.

Стрекающие. Порядок ветвления стрекающих (медузы, кораллы, актинии и другие) и гребневиков (ктенофор) неразрешен. Большинство ученых считают одну из этих двух групп (иногда обе) ближайшими родственниками билатеральных животных. Некоторые молекулярные данные указывают на то, что это могут быть стрекающие. К сожалению, порядок ветвления ок. 9 тыс. видов стрекающих также остается спорным. Однако разделение между линиями с медузоидной стадией в жизненном цикле и без нее является общепризнанным.

На рис. (слева направо): актиния (Urticina lofotensis), лептомедуза (Aequorea).

Поскольку стрекающие – одни из самых далеких наших родственников (некоторые даже когда-то считались растениями), их нередко записывают в примитивные. Конечно, это не так – со времен сопредка № 28 у них было столько же времени для эволюции, сколько и у нас. Но нельзя отрицать, что у них отсутствуют многие признаки, которые мы считаем прогрессивными. У них нет органов чувств “дальнего действия”, нервная система представляет собой диффузную сеть, не образующую мозг, ганглии или нервный ствол, а пищеварительная система являет собой довольно просто устроенную полость с одним-единственным отверстием – ртом (он же анус).

Стрекательная клетка обладает, пожалуй, наиболее сложным внутриклеточным аппаратом.

С другой стороны, не так много есть животных, которые могут похвастаться тем, что изменили карту мира. Стрекающие создают острова: на этих островах могут жить люди, и острова эти бывают достаточно велики, чтобы построить там, например, аэропорт. Длина Большого Барьерного рифа превышает 2 тыс. км. О том, как формируются коралловые рифы, впервые рассказал Чарльз Дарвин, и мы узнаем об этом в “Рассказе Полипа”. Кроме того, к стрекающим относятся наиболее опасные ядовитые животные – например кубомедузы, из-за которых благоразумные австралийские купальщики надевают закрытые нейлоновые костюмы. Оружие, которое используют стрекающие, замечательно не только огромной мощностью. В отличие от змеиных клыков, жала скорпиона или шершня, у медузы жало выстреливает изнутри клетки, как миниатюрный “гарпун”. Точнее, из тысячи клеток, которые называют стрекательными (иногда – нематоцистами, но это одна из разновидностей стрекательных клеток). Каждая из этих клеток имеет “гарпун” размером с себя, жгучий волосок (книдоцит). “Книде” по-гречески – крапива, отсюда и название – Cnidaria. Далеко не все стрекающие столь же опасны, как кубо-медуза. Многие даже не причиняют боли. Если коснуться щупальца актинии, вы почувствуете на пальцах что-то липкое. Это выстрел сотен крошечных “гарпунов”, каждый из которых сидит на конце нити, связывающей его с анемоном.

“Гарпун” стрекающих – это, пожалуй, самый сложный внутриклеточный аппарат растений или животных. В состоянии покоя он представляет собой свернутую в спираль трубку, которая находится внутри клетки под давлением (если точно – осмотическим давлением). Запуск происходит с помощью крошечного волоска под названием книдоциль, который выдается за пределы клетки. Приведенная в действие клетка “взрывается”, и свернутый внутри нее механизм выстреливает, вонзаясь в тело жертвы и вводя в ее ткани яд. Клетки-“гарпуны” одноразовые и не могут “перезаряжаться”, но, как почти все остальные, они заменяются.

Стрекательные клетки есть у всех книдарий – и ни у кого больше. Это еще одно их замечательное свойство: они представляют собой одну из очень немногих групп животных с однозначным диагностическим признаком. Увидев животное без стрекательных клеток, вы можете сказать, что оно точно не относится к книдариям. Если же у животного есть стрекательные клетки, оно точно относится к книдариям. Правда, есть одно исключение. Морские голожаберные моллюски (см. рандеву № 26) часто имеют на спине окрашенные выросты, расцветка которых отпугивает потенциальных хищников. И не зря. У некоторых видов эти выросты содержат стрекательные клетки, аналогичные стрекательным клеткам книдарий. Это исключение подтверждает правило. Эти голожаберные моллюски поедают медуз, помещая их стрекательные клетки, неповрежденные и все еще работающие, в свои спинные выросты. Такое трофейное оружие вполне способно стрелять и служит для защиты – отсюда и яркая предупреждающая окраска голожаберного моллюска.

У стрекающих два альтернативных плана строения тела: полип и медуза. Актиния или гидра – типичные полипы: ведут сидячий образ жизни, рот у них сверху, а противоположный конец зафиксирован на грунте, как у растений. Они питаются, шевеля щупальцами и хватая мелкую добычу, которую притягивают ко рту. Типичная медуза плавает в море благодаря пульсирующим сокращениям мышц колокола. Рот медузы в центре, на нижней стороне тела. Медузу можно представить себе как полипа, который оторвался от дна, перевернулся вниз головой и начал активно плавать. Можно представить и полипа как медузу, которая закрепилась на дне щупальцами кверху. У многих видов стрекающих есть и полипоидная, и медузоидная стадии, которые чередуются в ходе жизненного цикла примерно как гусеница и бабочка.