Рассказ предка. Путешествие к заре жизни. - Ричард Докинз

Изображение: голубая асцидия (Rhopalaea crassa). [Иллюстрация добавлена переводчиком]

Асцидии поначалу кажутся невероятными новыми членами в нашем путешествии, сконцентрированном на человеке. Предыдущие новоприбывшие не отличалось столь кардинально от тех, кто уже на марше. Даже ланцетник может быть оправданно расценен как упрощенная рыба: не имеющая главных особенностей, разумеется, но Вы можете легко наметить в общих чертах путь, по которому что-то вроде ланцетника могло эволюционировать в рыбу. Асцидия – нечто особенное. Она не плавает, как рыба. Она не плавает, как кто угодно. Она не плавает. Совсем не ясно, почему она заслуживает яркого названия хордового животного вообще. Типичная асцидия – мешок, прикрепленный к скале, заполненный морской водой, плюс пищеварительный канал и репродуктивные органы. Мешок увенчан двумя сифонами – один для всасывания воды, а другой для того, чтобы ее выпускать. День и ночь вода течет внутрь через один сифон и выходит через другой. По пути она проходит через глоточную корзину, фильтрующую сеть, которая процеживает частицы пищи. Некоторые асцидии скученны в колонии, но каждый участник делает по существу одно и то же. Никакая асцидия даже слабо не напоминает рыбу, или любое позвоночное, или ланцетника.

Не напоминает взрослая асцидия. Однако непохожая на хордовое животное взрослая асцидия имеет личинку, которая похожа... на головастика. Или на личинку миноги, пескоройку из рифмы Гарстанга. Как многие личинки прикрепленных, живущих на дне, питающихся фильтрацией животных, личинка асцидии плавает в планктоне. Она продвигается, как рыба, с помощью постанального хвоста, колеблющегося из стороны в сторону. У нее есть хорда и спинная нервная трубка. У личинки, хотя не у взрослой асцидии, внешность, по крайней мере, зачаточного хордового животного. Когда она готова превратиться во взрослого, личинка закрепляется на камне (или на чем-нибудь, что будет ее взрослой опорой) головой вперед, теряет свой хвост, свою хорду и большую часть своей нервной системы и обосновывается для жизни.

Ее даже называют «личинкой-головастиком», и смысл этого был понятен Дарвину. Он представил асцидий следующим неутешительным образом:

Они едва обозначились как животные и состоят из простого, жесткого, кожистого мешка с двумя маленькими, выходящими наружу отверстиями. Они принадлежат к моллюскообразным Хаксли – низшему подразделению большого царства моллюсков, но были недавно размещены некоторыми натуралистами среди Vermes или червей. Их личинки несколько напоминают головастиков по форме и обладают способностью свободно плавать кругом.

Я должен сказать, что ни моллюскообразные, ни черви более не являются признанными, а асцидии больше не размещаются близко к моллюскам или червям. Дарвин продолжает упоминать о своей убежденности в обнаружении такой личинки на Фолклендских островах в 1833 году, и он продолжает следующим образом:

M. Ковалевский в последнее время заметил, что личинки асцидий связаны с позвоночными своим способом развития, относительным положением нервной системы и обладанием структурой, близко похожей на спинную хорду позвоночных животных... В таком случае, мы должны быть вправе полагать, что в чрезвычайно отдаленную эпоху существовала группа животных, напоминающая во многих отношениях личинок нашей современной асцидии, которые разошлись на две больших ветви – одна регрессирует в развитии и производит нынешний класс асцидий, другая достигает короны и встречает на вершине власти королевство животных, порождая позвоночных.

Но теперь у нас есть расхождение во мнениях среди экспертов. Есть две теории того, что случилось: одна, высказанная Дарвином, и более поздняя, которую «Рассказ Аксолотля» уже приписал Уолтеру Гарстангу. Вы помните тезис аксолотля, тезис о неотении. Иногда ювенильная стадия в жизненном цикле может развить половые органы и размножаться: она становится половозрелой, оставаясь незрелой в других аспектах своей сути. Мы ранее применили идею аксолотля к пекинесам, к страусам и к нам самим: мы, люди, представляемся некоторым ученым юными обезьянами, которые ускорили свое репродуктивное развитие и обрубили взрослую фазу жизненного цикла.

Гарстанг применил ту же теорию к асцидиям в этом намного более древнем узловом моменте нашей истории. Он предположил, что взрослая фаза нашего отдаленного предка была прикрепленной асцидией, которая развила личинку как адаптацию, чтобы распространяться, точно так же как у семян одуванчика есть небольшой парашют, чтобы разносить следующее поколение далеко от места обитания своего родителя. Гарстанг говорил, что мы, позвоночные животные, происходим от личинок асцидии – личинок, которые никогда не выросли: или, скорее, личинок, чьи репродуктивные органы выросли, но кто никогда не превращался во взрослую асцидию.

Второй Олдос Хаксли мог бы составить проект вымышленного человеческого долголетия в тезисе, где некоторый супер-Мафусаил, наконец, обосновывается на голове и трансформируется в гигантскую асцидию, постоянно прикрепленную к дивану перед телевизором. Сюжет приобрел бы дополнительный сатирический эффект благодаря популярному мифу, что личинка асцидии, когда отказывается от морской активности, в течение сидячей взрослой жизни «поедает свой собственный мозг». Кто-то должен однажды красочно выразить более обыденный факт, что, как гусеница в своей куколке, подвергающаяся метаморфозе личинка асцидии разрушает свои личиночные ткани и перерабатывает их во взрослое тело. Это включает разрушение ганглия головы, который был полезен, когда личинка была активным пловцом в планктоне. Обыденная или нет, литературная метафора также перспективна, поскольку она не прошла незамеченной – плодовитый мем не может не распространиться. Я не раз находил упоминания о личиночной асцидии, которая, когда настает время, приступает к оседлой жизни и «ест свой мозг, как адъюнкт-профессор, получивший назначение на должность».

Существует группа современных животных в одном подтипе с асцидиями, названная аппендикуляриями, которые являются репродуктивными взрослыми, но напоминают личинок асцидии. Гарстанг набросился на них, видя в них более современное повторение их древнего эволюционного подлинника. На его взгляд, у аппендикулярий были предки, которые жили на дне, как прикрепленные асцидии, с планктонной личиночной фазой. Они развили способность размножаться в личиночной стадии и затем отрезали старую взрослую стадию в конце своего жизненного цикла. Все это выяснилось достаточно недавно, давая нам некоторое захватывающее представление о том, что могло случиться с нашими предками пятьсот миллионов лет назад.

Теория Гарстанга, конечно, привлекательна и была в почете много лет, особенно в Оксфорде под влиянием зятя Гарстанга, Алистера Харди (Alister Hardy), умевшего убеждать. К сожалению, недавние данные ДНК качнули маятник в пользу оригинальной теории Дарвина. Если аппендикулярии представляют современную реконструкцию древнего сценария Гарстанга, они должны обнаружить более близкое родство с одними современных асцидиями, чем с другими. Увы, это не так. Самый древний раскол во всем типе – между аппендикуляриями с одной стороны, и всей остальной частью типа с другой. Это окончательно не доказывает, что Гарстанг был неправ, но, как обратил мое внимание нынешний заведующий кафедрой Алистера Харди, Питер Холланд, это ослабляет его доводы – и в той мере, которую, не могли предвидеть, ни Гарстанг, ни Харди.

Оценка, которую я принял для возраста Копредка 24, 565 миллионов лет назад, определила бы его как нашего прародителя приблизительно в 275-миллионном поколении, но такие оценки теперь становятся все более и более натянутыми. Он, возможно, сильно напоминал личинку асцидии. Но, вопреки Гарстангу, теперь кажется вероятным, что взрослая асцидия эволюционировала позже, как предполагал Дарвин. Дарвин подразумевал, что взрослые отдаленного вида были похожи на личинок асцидии. Одна ветвь его потомков осталась личинковидной формы и эволюционировала в рыб. Другая ветвь, получив назначение на должность, обосновалось на морском дне и стала прикрепленным фильтратором, сохранив свою прежнюю взрослую форму только в личиночной стадии.

СВИДАНИЕ 25. ВТОРИЧНОРОТЫЕ

Теперь наше странствие – толпящаяся ватага, состоящая из всех позвоночных вместе с их примитивными хордовыми кузенами, амфиоксами и асцидиями. Довольно удивительно, что среди следующих путешественников, которые присоединятся к нам – наши самые близкие родственники среди беспозвоночных, включая таких странных существ – я буду охотно именовать их «марсианами» – как морские звезды, морские ежи, офиуры и морские огурцы. Они, вместе с вымершей в значительной степени группой, называемой морскими лилиями, составляют тип Echinodermata, иглокожих. «Прежде чем» иглокожие присоединяются к нам, они шли под руку с несколькими разнообразными подобными червям группами, которые, в отсутствии молекулярных данных, были помещены в другом месте в животном мире. Полухордовые и их разновидности (кишечнодышащие и перистожаберные) были ранее отнесены к категории с асцидиями как протохордовые. Молекулярные свидетельства теперь связывают их, не очень отдаленно, с иглокожими в сверхтип, называемый вторичноротые.