Технопарк юрского периода. Загадки эволюции - Александр Александрович Гангнус

Цитоэтология

(научно-фантастическая реальность)

...Она ползала, создавая силой слепого инстинкта себе временные студенистые ноги -  псевдоподии, вытягивала их, нащупывая новое пространство, новую, свежую пищу, и, закрепив их там, где это было удобно, подтягивала, переливала туда свое аморфное тело. Время от времени она замирала. Дрожь пробегала по желеобразному организму. Она делилась, давая жизнь себе подобной, и снова возобновлялось это бесцельное существование, бессмысленное наращивание биомассы.

Но в массе этих бесполых рыхлых тел созревало ощущение приближения критической точки. Каким-то непостижимым образом бесчувственные амебообразные организмы знали: скоро их общее число достигнет нужного размера. И тогда...

И наступила эта минута. По беззвучному, бесцветному, не осязаемому, но властному сигналу клетка прекратила свое бессмысленное ползание. Замерли и все ее соседки. Мощный инстинкт спаривания устремлял друг к другу только что вялых, не знающих жизненной цели тварей. Спаривание заключалось в полном слиянии двух клеточных организмов вплоть до слияния их жизненных центров -  ядер.

Объединившись с соседней, наша клетка стала другой. Она начала ощущать окружающий ее мир. Где-то в отдалении брезжил свет, она «увидела» его впервые и устремилась к нему вместе со слизистым потоком себе подобных. Вблизи светлого пятна по какой-то властной команде слизистое скопление перестало струиться, слившиеся попарно существа выстроились большим плоским кругом, Предстояло самое главное. Вот середина диска стала вздуваться, подниматься, одно амебообразное существо за другим устремлялось в этот бугор и, достигнув вершины, замирало, становясь ступенькой для следующего. Останавливаясь, полужидкое существо быстро менялось, становилось суше, тверже. И вот это уже обычная растительная клетка, вместе с другими образующая столбик, полый внутри, где продолжался еще ток студенистых существ вверх.

Наша героиня-клетка устремилась в этот поток одной из последних. На самом верху, где набухал большой шар, новая дрожь потрясла ее: она снова разделилась, но на этот раз это не было простое деление: в ее половинках гены были уже перекомбинированы -  преимущества полового пути размножения! И подобно окружающим прочим половинкам, эти две остановились: наступила пора нового превращения. Подсохнув, избавившись от лишнего веса, каждая из них превратилась в маленькую спору. Шар на верхушке столбика лопнул, споры разлетелись, давая начало новым бесполым существам, бессмысленно передвигающимся и размножающимся в ожидании нового всплеска...

«Гриб в капусте!» -  скажет удивленно не очень искушенный в сельском хозяйстве. «Кила» -  определит болезнь капусты специалист. Да, именно так ведут себя клетки этого гриба - миксомицета. Это явно одноклеточные животные. Но, собравшись вместе, они образуют многоклеточное растение (правда, низшее). Граница между царствами оказывается размытой, неопределенной. .

Долго считали миксомицет каким-то странным исключением. Но тщательные исследования показали, что клетки животных и растений обладают часто необыкновенной самостоятельностью в действиях, в тактике своего поведения. Поведения! Именно этим словом определил советский биолог В. Александров то, что происходит с клетками организмов. Новая наука, наука о поведении на клеточном уровне, называется цитоэтологией.

Картины, будто взятые из бесчисленных фантастических романов, в царстве клеток обыденны и заурядны. Вот головастик, превращающийся в лягушку. У него пропадает хвост. Именно пропадает -  не отпадает, не отрывается. Как это происходит? Оказывается, организм головастика накануне столь важного события вырабатывает особые клетки -  макрофаги. Макрофаги - странные создания (их так и хочется назвать созданиями). Они могут быстро двигаться с помощью волнующейся мембраны. Они... хищники! Да, да. Именно макрофаги кидаются в хвост головастика и начинают хватать направо-налево расколовшиеся к этому времени мышечные волокна хвоста. Они их пожирают. Эта картина напоминала бы какое-то жуткое пиршество, если бы... не была предусмотрена программой развития личинки. Макрофаги никуда не уходят из организма. Съеденные ими вещества хвоста полностью идут в дело. Организм, как бы питаясь наевшимися макрофагами, начинает строить ноги будущего лягушонка.

Это «хищничество» внутри организмов. А вот «жертвенность». Развивающаяся яйцеклетка губки требует усиленного питания. Губка -  примитивно построенное многоклеточное. Обмен веществ у нее еще не налажен, нет рта, желудка, сосудов и прочих трубопроводов для транспортировки веществ, но она справляется с этим делом. И как! Некоторые клетки губки вдруг перестраиваются, превращаясь в нечто похожее на амеб. Эти «амебы» движутся сами прямо к яйцеклетке, которая их «пожирает».

Некоторые клетки губок делятся не полностью. В такой полуразделившейся клетке -  два ядра. И вот эти ядра начинают странную суету. Они протягивают между собой какую-то полупрозрачную нить. Эта ниточка тотчас же начинает обрастать кальцитовыми молекулами. Биокристалл - кальцитовая иголочка растет, и клетка наконец делится. Вы думаете, в этот момент кончается согласие между ядрами клеток-строителей? Ничего подобного! Клетки рассаживаются по концам иглы. Одна на том, что растет изнутри тела губки наружу, другая -  посредине, ближе к тому концу, что растет внутрь. Та, что снаружи, начинает медленно ползти по иголочке внутрь, откладывая по пути кальцит. С необыкновенной точностью она формирует окончательно изящную спикулу, часть губкиного скелета. Вторая в какой-то момент трогается в том же направлении, выкладывая еще один слой кальцита. Наконец обе сходят с иглы и распадаются; дело сделано.

Муравьи носятся со своими куколками, оберегая их, вскармливая. Часто удивляются, как в этом маленьком теле может быть заложено столько хлопотливой расторопности и «заботливости». Но внутри организмов, на клеточном уровне такая хлопотливость еще более удивительна.

Вот начала делиться оплодотворенная яйцеклетка одной из медуз. Первое деление. Клеток две. И тут их пути расходятся. Одна продолжает делиться - она-то и дает будущую медузу. Другая же превращается в клетку-носильщика. Носильщик обретает опять-таки амебообразный вид и несет растущий зародыш медузы совсем в другой конец материнского организма, туда, где питание получше. А пронеся драгоценный груз через все преграды, братец фороцит (так называют биологи клетку-носильщика) распадается. Это примеры наиболее простых, распознанных случаев поведения клеток. Путешествия клеток внутри сальп, размножающихся с чередованием поколений, еще удивительнее, чем у медуз.

Все в цитоэтологии пока загадка. Непонятно, как передаются сигналы на этом уровне, как «сговариваются» клетки, что служит толчком для их превращений. Конечно, все это может управляться и из общего центра, но большая самостоятельность исполнителей очевидна. До сих пор не очень-то понят механизм движения клеток. И амебообразные переливания, и движения хвостиков у жгутиконосцев, у подвижных мужских половых клеток, и волнообразные движения мембран и ресничек... Но сейчас речь идет не об этих удивительных вещах.

А идет она о том переходе от одноклеточности к многоклеточности в эволюции всего живого, который когда-то параллельно шел и в мире растений, и в мире животных. Клетки, привыкшие жить самостоятельно, научившиеся приспосабливаться к