Похождения видов. Вампироноги, паукохвосты и другие переходные формы в эволюции животных - Андрей Юрьевич Журавлёв
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
В поисках этих губковых «лугов», которые когда-то находились на большей глубине, чем археоциатовые атоллы (кремнезем даже на километровых глубинах хорошо усваивается), я сначала забрел не туда: увидел на горе среди темно-зеленых вулканитов светлое пятно и решил, что это одиночная губковая постройка. Влез, губок не нашел: только гранитная интрузия, выползшая с противоположного склона. Зато на самой вершине горы оказалась большая галерея петроглифов: козероги, колесницы и лучники (рис. 11.1 г)…
В кембрийском периоде губок было много, очень много и очень разных. В то время они были гораздо «разнее», чем сейчас, но притом и похожи друг на друга они были много больше, чем нынешние.
Глава 12
Губки: непростая жизнь очень простых существ, которые создали горы
По образному выражению Джорджа Биддера, морского биолога из кембриджского Тринити-колледжа, губка «лишь живое сито между опорожненной половиной вселенной и неиспользованной ее половиной – миг бурного обмена веществ между неизвестным будущим и исчерпанным прошлым»[39]. (Джордж Паркер Биддер III был не только незаурядным специалистом, начавшим изучать гидродинамику губок и других морских животных, но и популярным поэтом, автором «Юности Мерлина», 1899.)
Действительно, в море можно поставить небольшую сетку, и вода будет свободно проходить сквозь нее. Если сетке придать некоторую толщину и сделать входные каналы чуть поменьше, а выходные – побольше, поток даже не притормозит. В соответствии с законом Бернулли объем жидкости, протекающей через систему каналов, постоянен; в узком канале течение ускоряется, в широком – замедляется, и поэтому входящий поток устремляется в суженные каналы, где давление ниже. В реальном море направление течений постоянно меняется, хотя бы в силу приливно-отливных явлений. Свернем сеточку в цилиндр и получим систему из каналов трех размерностей, от меньших к наибольшему: входные в сетке – выходные в ней же – и центральное отверстие самого цилиндра, расположенное к тому же на более высоком уровне. Туда и устремится вода, поскольку давление даже в сантиметре от дна ниже, чем у самого дна. Это тоже следствие закона Бернулли.
Пористый цилиндр – с центральной (атриальной) полостью и большим выходным отверстием на верху (устьем) – это и есть губка. Эти существа изучили закон Бернулли на отлично. Двоечники долго не живут. Дальше остается поселиться там, где всегда есть течения – в приливно-отливной зоне, на склоне подводной возвышенности, или создать рельеф самим – построить риф. Чем выше скорость течения, тем сильнее перепад давлений и тем больший объем воды пройдет через губку за единицу времени. Остается только отлавливать из него все съедобное, что губки и делают, улавливая 95–98 % съедобных частиц (в основном бактерии).
Для этого у губок есть фильтровальные, жгутиковые камеры, где сидят воротничково-жгутиковые клетки (хоаноциты) и биением, запуская синусоидальные волны, создают восходящий ток воды в воротничках. Воротничок – не сплошной цилиндр, а система подвижных микроворсинок, окружающих жгутик, который в основании снабжен лопастью, взбивающей содержимое, как в кухонном миксере. Сами ворсинки разделены промежутками снизу и слипаются друг с другом в верхней части, что создает перепад давления и «каминный эффект», направляя ток воды вдоль жгутика снизу вверх. Туда сквозь поры, пронизывающие камеру, и устремляются съедобные частицы. В одной жгутиковой камере может находиться до 500 хоаноцитов-«сокамерников», а камер в теле губки может насчитываться нескольких сотен. Заставить все эти клетки биться в унисон существу, у которого нет настоящей нервной системы, за счет только химических сигналов, крайне сложно. Поэтому лучше полагаться на пассивный, внешний, ток воды.
Если поры засорились инородными частицами, губка (правда, далеко не любая) может «прокашляться»: это существо, не обладая нервной системой, способно сокращаться. Нужно ли пустить ток воды вспять, чтобы промыть поры, губки ощущают благодаря ресничкам на клетках, окружающих устье. Чувствительные реснички устроены точно так же, как у прочих животных. (Например, наши хондроциты – клетки, образующие хрящ, ориентируются с помощью ресничек, обеспечивая рост ткани в нужном направлении.) Так что, если ток воды из устья ослабевает, эти клетки с помощью аминокислотных трансмиттеров подают сигнал остальным, что пора включать «реверс», и губка сжимается, отплевываясь во все стороны. Губки не имеют особых нервных клеток, что не мешает им по-своему воспринимать события, происходящие в окружающем мире, и по-разному реагировать на них, т. е. думать. (У недумающих организмов и организаций, как бы они ни назывались, на все есть только один ответ: как правило – запретить.)
Некоторые известковые губки даже способны сбежать с насиженного места. Они перемещаются, «вбивая» остроконечные части скелета – спикулы – в грунт, словно скалолазы, и подтягивают тело. Обыкновенные губки образуют выросты из клеток, которые находят новый участок для проживания, и весь организм буквально перетекает туда, оставляя старый скелет порожним.
Конечно, для губок важно, чтобы сито не сминалось и не рушилось под постоянными ударами судьбы и стихии. Поэтому его нужно укреплять. Наименее затратно это сделать, заложив основу из белка группы коллагена (спонгин) или полисахарида (хитин), иногда из сочетания этих веществ. «Мягкие» спонгиновые губки – одна из самых успешных групп губок в современном океане и, возможно, в прошлом тоже (вот только находят их по причине излишней мягкости не часто, но и не так уж редко). Именно благодаря им слово «губка», или Porifera (от греч. ποροσ – отверстие, пора и ϕερω – нести), вошло в наш быт: средиземноморские греческие, или роговые, губки с античных времен использовались в быту как материал, прекрасно впитывающий влагу. Такими губками не только мылись, что запечатлено на древнегреческих кратерах и описано Гомером в «Одиссее» (в обиход даже вошел глагол «спонгиорить», синоним слову «мыть»), но и красили стены. Отпечатки губочных кистей проступают на фресках Кносского дворца, которым почти 4000 лет. Губки, смоченные медом, заменяли соски детям, а чтобы их не было, губку макали в уксус и использовали в качестве контрацептива.
Поэтому самое обширное подразделение этого типа животных получило название народных губок (Demospongiae; от греч. δηµοσ – народ и σπογγοσ – губка). В ученом обиходе их называют «обыкновенные». Далеко не все обыкновенные губки мягкие: многие укрепляют органический скелет минеральными лучистыми элементами – спикулами (лат. spiculum – луч, наконечник), состоящими из кремнезема. Из кремневых спикул образуют скелеты и шестилучевые губки (Hexactinellida), они же стеклянные (их крупные спикулы не только состоят из стекла – аморфного кремнезема, но и служат световодами; рис. 12.1а). А вот известковые губки (Calcarea) строят каркас из известковых спикул, о чем и говорит их название. Мелкие спикулы (микросклеры, размером до 0,5 см) обычно образуются внутриклеточно, крупные (мегасклеры,
