Рассказ предка. Путешествие к заре жизни. - Ричард Докинз

Изображение: Amoeba proteus.

Присоединяющееся к нам на Свидании 35 существо является маленьким, отличающимся в популярном и даже научном представлении тем, что было самым примитивным из всех, немного примитивнее, чем голая «протоплазма»: Amoebaproteus. С этой точки зрения, Свидание 35 было бы заключительной встречей нашего длинного странствия. Что ж, нам еще есть куда идти, и амеба имеет по сравнению с бактериями весьма передовую, сложную структуру. Она является также удивительно большой, видимой невооруженным глазом. Гигантская амеба Pelomyxa palustris может иметь целых половину сантиметра в поперечнике.

У амеб, как известно, нет постоянной формы, поэтому эти виды называют proteus, в честь греческого бога, который мог изменять свою форму. Они двигаются благодаря движению своих полужидких внутренностей, либо как более или менее прочные отдельные капли, либо протягивая ложноножки. Иногда они «ходят» на этих временно выдвинутых «ногах». Они питаются, охватывая добычу, разбрасывая ложноножки вокруг нее и окружая ее сферическим пузырем воды. Быть охваченным амебой было бы кошмаром, если бы Вы не были слишком маленькими, чтобы иметь кошмары. Сферический пузырек или вакуоль можно представить как часть внешнего мира, соприкасающегося изнутри с частью «внешней» стенки амебы. Оказавшись в вакуоли, пища переваривается.

Некоторые амебы живут внутри кишечника животных. Например, Entamoeba coli чрезвычайно распространена в человеческой толстой кишке. Ее не нужно путать с (намного меньшими) бактериями Escherichia coli, которыми она, вероятно, питается. Она безопасна для нас, в отличие от ее близкой родственницы, Entamoeba histolytica, которая разрушает клетки, выстилающие толстую кишку, и вызывает амёбную дизентерию, более известную (в британском варианте английского языка) как Delhi Belly (Дели пучит) или (в американском варианте английского языка) как Montezuma's Revenge (месть Монтесумы).

Три довольно несхожих группы амебозой называют слизевиками, потому что они независимо развили схожие особенности (плюс другая несвязанная группа «слизевиков», acrasids, которая присоединится к нам на Свидании 37). Из амебозой самыми известными являются клеточные слизевики, или диктиостелиды. Они были делом всей жизни выдающегося американского биолога Дж. T. Боннера (J. T. Bonner) и, следовательно, в значительной степени представлены в его научной публикации «Life сycles».

Клеточные слизевики являются социальными амебами. Они буквально стирают грань между социальной группой особей и отдельной многоклеточной особью. На некотором этапе своего жизненного цикла отдельные амебы ползают в почве, питаясь бактериями и размножаясь, как делают амебы, делением надвое, питаются еще, затем делятся снова. Потом, довольно резко, амебы переключаются на «социальный образ действий». Они сходятся в центрах скоплений, от которых исходят химические феромоны. Так как все больше и больше амеб стекаются к центру влечения, он становится более притягательным, потому что испускается больше химических сигналов. Это немного похоже на особенности формирования планет из соединяющихся осколков. Чем больше накапливается осколков в некотором центре, тем больше его гравитационное притяжение. Поэтому через некоторое время остается лишь несколько центров притяжения, и они становятся планетами. В конечном счете, амебы в каждом главном центре влечения объединяют свои тела, чтобы сформировать одну многоклеточную массу, которая затем удлиняется в многоклеточного «слизняка». Приблизительно один миллиметр длиной, он даже перемещается как слизняк, имея определенный передний и задний конец и способный следовать в согласованном направлении – например, к свету. Амебы подавили свою индивидуальность, чтобы подделать целый организм.

Поползав некоторое время, слизняк начинает заключительную фазу своего жизненного цикла, постройку грибообразного «плодового тела». Он начинает процесс, стоя на «голове» (переднем конце, если судить по направлению ползания), которая становится «ножкой» миниатюрного гриба. Внутренняя сердцевина ножки становится полой трубкой, сделанной из раздутых целлюлозных каркасов мертвых клеток. Теперь клетки вокруг вершины трубки льются в трубку, как, в сравнении Боннера, фонтан, текущий наоборот. В результате конец ножки поднимается в воздух, изначально задний конец ножки оказывается сверху. Каждая из амеб в изначально заднем конце теперь становится спорой, заключенной в толстую защитную оболочку. Как споры гриба, они теперь распространяются, каждая вырывается из своей оболочки свободноживущей, пожирающей бактерии амебой, и цикл жизни начинается снова.

Боннер дает поучительный список таких социальных микробов – многоклеточные бактерии, многоклеточные инфузории, многоклеточные жгутиковые и многоклеточные амебы, включая его любимых слизевиков. Эти существа могли бы олицетворять поучительное повторное (или предварительное) превращение нашей разновидности метазои в многоклеточное. Но я подозреваю, что все они совершенно различны, и от этого более очаровательны.

СВИДАНИЕ 36. РАСТЕНИЯ

Я включил бы рассказ о них, если бы уже не сделал этого в двух главах «Восхождения на пик невероятности»: «Пыльцевые зерна и волшебные пули» и «Огороженный сад». Кроме довольно незначительных 13 видов одноклеточных глаукофитов, которые, кажется, являются внешней группой.

Ветвь растений. Растения включают приблизительно 13 видов глаукофитов (одноклеточных водорослей с хлоропластами, морфологически очень похожими на свободноживущие цианобактерии), приблизительно 5 000 видов красных водорослей и приблизительно 30 000 видов «зеленых растений». Зеленые растения включают многие одноклеточные и колониальные зеленые водоросли, такие как вольвокс, так же как более знакомые мхи, папоротники, хвойные, цветущие растения и т.п. Порядок ветвления этих трех групп довольно хорошо установлен, но положение растений в общем филогенезе эукариот оспаривается (см. Свидание 37).

На Свидании 36 мы встречаем истинных властелинов жизни, растения. Жизнь могла обойтись без животных и без грибов. Но уничтожьте растения, и жизнь быстро прекратилась бы. Растения стоят, обязательно, в основе – в самом основании – почти каждой пищевой цепи. Они – самые значимые существа на нашей планете, первые живые существа, которые отметил бы любой посетивший нас марсианин. Безусловно, наибольшие отдельные организмы, которые когда-либо жили, являются растениями, и внушительный процент биомассы в мире помещен в растениях. Это не случайно. Примерно такая высокая пропорция обязательно следует из факта, что почти (Причина этой небольшой оговорки выяснится, когда мы доберемся до Кентербери.) вся биомасса происходит, в конечном счете, от солнца через фотосинтез в большинстве своем в зеленых растениях, и эта операция в каждом звене пищевой цепи лишь приблизительно на 10 процентов эффективна. Поверхность земли зеленая из-за растений, и поверхность моря также была бы зеленой, если бы его плавающий ковер из фотосинтезирующих организмов был макроскопическими растениями вместо микроорганизмов, слишком маленьких, чтобы отразить значительное количество зеленого света. Это – как если бы растения прилагали все свои усилия, чтобы покрыть каждый квадратный сантиметр зеленью, охватывая все. И в значительной степени они это делают, по очень разумной причине.

[Графика удалена]

*КОПРЕДОК 36. Типичная одноклеточная эукариота, а значит с разветвленным микротрубчатым цитоскелетом, ресничками (эукариотическими «жгутиками»), связанными с центриолью (основным телом), действующей как центр организации микроканальца, ядром с поровой структурой, окруженным дырчатыми листами неровного эндоплазматического ретикулюма, которые постепенно переходят в цитозоль, и зернистостью, вызванной крошечными рибосомами. Следует также отметить митохондрии с трубчатыми гребешками, небольшое количество пероксисом и других клеточных полостей и движение с помощью комбинации ресничек и коротких ложноножек.

Конечное число фотонов достигает поверхности планеты от солнца, и все фотоны до последнего драгоценны. Общее количество фотонов со звезды, которые могут быть собраны планетой, ограничено площадью ее поверхности, с оговоркой, что только одна сторона оказывается перед своей звездой в любой отдельно взятый момент. С точки зрения растения, квадратный сантиметр поверхности Земли, который не является зеленым, означает неосмотрительно потраченную впустую возможность подмести фотоны. Листья являются панелями с солнечными элементами, настолько плоскими, насколько возможно, чтобы максимизировать пойманные фотоны, приходящиеся на единицу затрат. Есть вознаграждение за размещение Ваших листьев в таком положении, если они не затенены другими листьями, особенно чьими-либо листьями. По этой причине лесные деревья становятся настолько высокими. Высокие деревья, которые находятся не в лесу, растут не к месту, вероятно, из-за человеческого вмешательства. Вырасти высоким – сплошная трата усилий, если Вы являетесь единственным деревом вокруг. Намного лучше распространяться в сторону, как травы, потому что при этом Вы улавливаете больше фотонов на единицу усилия, вложенного в рост. Что касается лесов, не случайно они настолько темные. Каждый фотон, который достигает земли, представляет собой упущение со стороны листьев наверху.