Рассказ предка. Паломничество к истокам жизни - Ричард Докинз

На рис. (слева направо): кишечная лямблия (Giardia lamblia), Euglena acus, фораминифера (Globigerina), Ecklonia radiata.

Рандеву № 37

Неопределенное

Не будь он так вертляв и мал,Я бы для вас его поймал.И вы бы увидали самиМикробью мордочку с усами,Узор пятнистый вдоль хребта,Шесть быстрых ног и три хвоста…Увы, задача нелегкаУвидеть шустрого зверька.Ведь без очков и без лорнетаНепросто различить все это.Но нам о нем расскажут строгиеПрофессора по зоологии.Нельзя ж кому-нибудь на светеПозволить сомневаться в этом.

Хилэр Беллок был блестящим поэтом, однако предвзятым человеком. Поэтому не будем подыгрывать антинаучному предубеждению. В науке есть много такого, в чем мы не уверены, однако преимущество научного типа мировоззрения в том, что мы сознаем свою неуверенность и нередко можем количественно ее оценить – а после постараться ее уменьшить.

Сейчас мы вступаем в мир микробов и в царство неуверенности. Эта неуверенность касается не столько самих микробов, сколько порядка, в котором к нам присоединяются разные их группы. Я мог бы, конечно, выдвинуть предположение, но это было бы несправедливо по отношению к другим рандеву, в которых мы хоть в какой-то степени уверены. Если бы публикация этой книги задержалась на пару лет, наши шансы найти ответ на вопрос были бы выше. Но пока давайте считать стихотворение Беллока чем-то вроде предостережения. Мы знаем, кого должны встретить во время двух-трех следующих рандеву, но не знаем, в каком порядке. Не уверены мы и в количестве рандеву.

Неопределенность касается также всех эукариот, которые должны присоединиться к нам в ближайшее время (этот важный термин я разъясню в главе “Великое историческое рандеву”). А пока запомните, что одним из главных событий в истории жизни стало появление эукариотической клетки. Это крупная, сложно организованная клетка с митохондриями и ядром, имеющим собственную мембрану. Из эукариотических клеток сложены тела всех живых существ, кроме настоящих бактерий и архей (раньше их тоже считали бактериями). Бактерии и археи, составляющие группу прокариоты, присоединятся к нам на двух последних рандеву – №№ 38, 39. Таким образом, все оставшиеся эукариоты присоединяются к нам на рандеву № 37 – хотя это одна из теорий. Не забывайте, это произвольное решение: рандеву с настоящими бактериями может иметь номер от 39 до 42.

Наша неуверенность отчасти объясняется проблемой укоренения филогенетического древа. Мы сталкивались с этим в “Рассказе Гиббона”. Помещенная здесь диаграмма согласуется с множеством эволюционных деревьев – а значит, есть множество вариантов организации рандеву.

Неукорененная филограмма, или звездная диаграмма всего живого, построенная на основании данных молекулярных и других исследований. Обратите внимание на наше скромное положение. Baldauf [13].

Прежде чем мы перейдем к главному вопросу, обратите внимание на линию, обозначенную “Животные”. (Взгляните на ветвь “Заднежгутиковые” внизу слева: там вы и найдете животных, составляющих сестринскую группу для хоанофлагеллатов. К этой ветви относимся мы – а также вся толпа пилигримов, присоединившихся к нам до рандеву № 31 включительно.)

Вариантов укоренения очень много. То, что две гипотезы с самой сильной статистической поддержкой (они обозначены пунктирными стрелками) представляют собой две совершенно не пересекающиеся крайности, лишает меня последних остатков уверенности. Но это еще что! Укоренение – лишь одна из проблем. Вторая заключается в том, что из центральной точки диаграммы исходят сразу пять основных ветвей. Конечно, никто не думает, что все пять групп одновременно возникли от одного предка и, соответственно, в равной степени родственны друг другу. Это значит лишь, что степень нашей неуверенности растет. Мы не знаем, какие из пяти групп ближе друг к другу, а какие – дальше. Поэтому, чтобы не гадать, мы изображаем их исходящими из одной точки. Теоретически когда-нибудь мы сможем разделить эту точку на несколько дивергирующих ветвей, причем каждая ветвь станет потенциальным местом укоренения.

Теперь, наверное, понятно, почему я не хочу приводить детали следующих рандеву. Взглянув на диаграмму, вы увидите, что я уже проявил неосторожность, отметив рандеву № 36 как точку, в которой к нам присоединяются растения. Ветвь растений – одна из пяти ветвей, расходящихся из центра. Однако я решил устроить с ними отдельное рандеву. Мое решение привело к тому, что диаграмма стала выглядеть так.

Я мог бы обойтись так же с остальными тремя ветвями, однако тут мужество окончательно покидает меня. Я оставлю их до рандеву № 37 – настоящего свидания вслепую.

Так что не будем думать о порядке, в котором к нам присоединяются оставшиеся группы эукариот, а кратко их опишем. Ризарии (Rhizaria) включают различные группы одноклеточных эукариот. Некоторые из них имеют зеленую окраску и фотосинтезируют, остальные – нет. Самые известные представители этой группы – фораминиферы (Foraminifera) и радиолярии (Radiolaria). Они замечательно красивы (что и запечатлел Эрнст Геккель). К альвео-лятам (Alveolata) относятся некоторые другие красивые существа, в том числе инфузории (Ciliata) и динофлагеллаты (Dinoflagellata). К инфузориям относится (хотя в этом нельзя быть точно уверенным) Mixotricha paradoxa, чей рассказ мы вскоре услышим.

Еще одна смешанная группа – гетероконты (Heterokont). К ним относятся такие симпатичные одноклеточные, как диатомовые водоросли. Кроме того, гетероконты независимо дошли до многоклеточности – в форме бурых водорослей. Это самые заметные из морских водорослей: их ленты достигают ста метров в длину. К бурым водорослям относятся водоросли рода фукус (Fucus). Разные виды фукуса растут полосами вдоль берегового края, и каждый вид приспособлен к определенной зоне прилива. Возможно, именно фукус – та водоросль, под которую мимикрирует тряпичник (см. его рассказ).

Discicnstata объединяет фотосинтетических жгутиковых, например зеленые эвгленовые водоросли, и паразитических жгутиковых, например трипаносому, вызывающую сонную болезнь. Также известны акразиевые слизевики, составляющие обособленную группу, не родственную диктиостелиевым слизевикам (см. рандеву № 35). Восхитимся же снова способностью жизни многократно изобретать одинаковые формы тела для существ со сходным образом жизни. “Слизевики” встречаются в двух или трех разных группах пилигримов, то же касается и “жгутиковых”, и “амеб”. Возможно, “амебу” стоит считать жизненной формой, как, например, “дерево”. “Деревья” – то есть крупные растения с твердой древесиной – многократно возникают в разных растительных семействах. Похоже, что то же самое можно сказать про “амеб” и “жгутиковых”. Это верно и в отношении многоклеточности, которая неоднократно возникала у животных, растений, грибов, бурых водорослей, а также во многих других группах – например у слизевиков.

Последняя крупная группа на диаграмме – Excavata. Этих одноклеточных когда-то называли жгутиковыми и объединяли с трипаносомами. Затем Excavata выделили в группу, которая теперь объединяет мерзких кишечных паразитов лямблий (Giardia), мерзкого, передаваемого половым путем вагинального паразита трихомонаду (Trichomonas), а также удивительно сложно устроенных одноклеточных, которые найдены лишь в кишечнике термитов. О них-то и пойдет речь.

Рассказ Миксотрихи

Латинское название Mixotricha paradoxa означает “неожиданное сочетание волосков”. Миксотриха живет в кишечнике австралийского термита Mastotermes darwiniensis – так называемого дарвинова термита. Забавно, что одним из мест его обитания является североавстралийский город Дарвин (впрочем, самим горожанам это, наверное, не кажется забавным).

Термиты широко распространены в тропиках. В тропических лесах и саваннах плотность их популяций достигает 10 тыс. особей на квадратный метр. Подсчитано, что они потребляют до трети ежегодной продукции мертвой древесины, листьев и травы. Их биомасса на единицу площади вдвое превышает биомассу мигрирующих стад антилоп в Серенгети и Масаи-Мара, однако она не сосредоточена в одном месте, а рассеяна по тропикам.

Каковы причины успеха термитов? Во-первых, они едят древесину, содержащую целлюлозу, лигнин и другие вещества, которые не могут переварить другие животные. Во-вторых, они высокосоциальны и извлекают огромную пользу из разделения труда. Термитник во многом похож на крупный (и весьма прожорливый) организм со своей анатомией, физиологией и вылепленными из земли “органами”, включая сложную систему вентиляции и охлаждения. Термитник сидит на месте, однако у него мириад ртов и шесть мириад ножек, которые регулярно обходят кормовой участок размером с футбольное поле.