Метазоа. Зарождение разума в животном мире - Питер Годфри-Смит
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
В арсенале свойств тех форм жизни, что существовали до появления животных, есть одно, которое мне хотелось бы выделить особо. Я его уже касался, но теперь хочу поместить в центр внимания. Это свойство – двустороннее сообщение между живыми системами и средой. Здесь имеется в виду и уже упоминавшийся поток ионов, и поглощение органических веществ, и удаление отходов. Клетки обособлены, но не изолированы от мира. Клеточные формы жизни сообщаются с внешней средой, и это крайне важно.
У этого двустороннего обмена есть как метаболическая сторона – клетка получает энергию и использует ее для поддержания жизни, – так и информационная. Какие-то поступления извне важны сами по себе (прежде всего пища), зато другие могут предостеречь, подсказать или сообщить некую важную информацию. Метаболическая сторона этого двустороннего обмена – непременное условие продолжения жизни. Жизнедеятельность организма невозможна в отрыве от энергетического потока, который начинается и заканчивается вовне{31}. Моя коллега Маурин О'Мэлли великолепно сформулировала эту мысль; соединив химический термин с образом из совершенно другой области, она сказала: чтобы жить, нужно научиться существовать «на окислительно-восстановительных американских горках, постоянно отдавая и получая»{32}. (В процессе окислительно-восстановительной реакции молекулы обмениваются электронами.) О'Мэлли хотела подчеркнуть, что чувствительность к событиям и изменениям во внешней среде – неотъемлемая характеристика живых организмов. У них нет возможности задраить все люки, они открыты миру в силу своей потребности в энергии. Открывшись миру, живые системы неизбежно будут испытывать на себе его влияние. А так как происходящее снаружи влияет на живую систему, эволюция обязательно попытается как-то эту чувствительность использовать: организмам часто удается отыскать способ реагировать на происходящее так, чтобы поставить его на службу своим целям, какими бы примитивными они ни были. Все известные клеточные формы жизни, не исключая и крошечных бактерий, обладают способностью ощущать мир и реагировать на него. Ощущение, как минимум в самых его базовых формах, старо как мир и встречается повсеместно{33}.
Многоклеточные
Перечисленные идеи составляют одну из двух основных тем второй главы. Живые клетки – физические объекты, но они не похожи ни на один другой знакомый нам объект. Они окружают себя мембраной, чтобы сдержать шторм активности и придать ему форму. Они заключены внутри своих границ, но вся их жизнь зависит от того, что проникает сквозь эти границы. Самоопределяющаяся и самоподдерживающаяся клетка – это самость. Следующий поворот истории подводит нас к новой разновидности объектов и к новому виду самости, а именно к животным.
Думая о животных, мы первым делом вспоминаем тех, что похожи на нас: других млекопитающих, кошек и собак, может быть, птиц. Но животный мир простирается гораздо дальше. Животные – метазоа (многоклеточные) – формируют единую массивную ветвь на общем древе жизни, генеалогической системе, объединяющей все живое на Земле. Термин «метазоа» в конце XIX века ввел в оборот Эрнст Геккель, немецкий биолог, с которым мы познакомились в первой главе{34}. Он противопоставлял многоклеточных животных (Metazoa) одноклеточным существам (Protozoa). Корень zoa здесь тот же, что в словах зоология и зоопарк. Греческая приставка «мета» первоначально означала нечто вроде «после» или «рядом», затем приобрела смысл «выше», а сегодня часто употребляется в значении «над» – этакий взгляд сверху. Геккель, вероятно, вкладывал в свое определение такие смыслы, как «высший» и «последующий». Но одноклеточных сегодня больше не причисляют к животным, поэтому zoa в слове Protozoa может запутать. Сегодня животные – это исключительно Metazoa.
Тело животного состоит из множества клеток, существующих как единое целое{35}; более того, образ жизни различных животных может кардинально различаться. К животным относятся кораллы и жирафы, крохотные осы, которые меньше некоторых одноклеточных организмов, а также киты массой в пятьдесят тонн. Есть животные, внешне неотличимые от растений. Сегодня в биологии словом «животное» называют любой организм, располагающийся на определенной ветви генеалогического древа, независимо от того, какую жизнь он ведет и как выглядит. Коралл – не менее животное, чем волк. Это не единственный способ дать определение слову «животное», но он, в отличие от всех прочих, недвусмысленный и однозначный.
Животных не разместишь на шкале от «низших» к «высшим», хотя от привычки рассуждать о них в подобном ключе избавиться непросто. На генеалогическом древе некоторые животные расположены ниже, потому что появились раньше, но насекомые, например, которые здравствуют и поныне, не ниже нас; все, что живет сегодня, – это верхушка дерева. Поэтому нет смысла рассуждать об эволюционной «шкале» или «лестнице»: животный мир устроен иначе. Есть животные, которые в самых разных отношениях сложнее других (больше органов и конечностей, шире спектр поведения, более сложный жизненный цикл), но в биологии нет места для общей шкалы от низших к высшим – такой, которая казалась естественной до открытий Дарвина.
Генеалогическая система, частью которой оказываются животные, – «древо жизни» – не всегда похожа на дерево; на множестве ее участков не все так однозначно{36}. Но для простоты я продолжу говорить о ней как о дереве. Это дерево связывает все известные формы жизни на Земле в цепь предков и потомков. Оно уже очень старое, но все еще растет – благодаря эволюционному процессу, действующему на огромных промежутках времени. Какой-то вид однажды делится на два. Каждый из них идет по своему пути развития и приобретает свои особенности. Какие-то виды вымирают, но каждое звено – новый вид – если уж не вымерло, то может в дальнейшем опять разделиться на два. От изначальной развилки отделятся еще несколько веток, и на каждой будет представлен не один вид, а целое семейство.
Много лет назад, когда дерево было моложе и меньше, проклюнулась почка, давшая начало новой ветви. Ветвь уцелела, постоянно давая новые побеги, и стала особенно раскидистой и разнообразной. Организмы, помещающиеся на этой части генеалогического древа, называются животными. Эволюция бесконечна, и никто не знает, как далеко протянутся ветви древа – и ветвь животных, и все остальные. Но, хотя способы существования животных чрезвычайно разнообразны, всех их объединяет нечто общее, своего рода стиль, присущий исключительно животным, – образ жизни, изобретенный на нашей ветви дерева.
Животные произошли от одноклеточных организмов, которые превосходят бактерий по размерам и сложности внутреннего устройства. У этих клеток, эукариотов, есть особые приспособления для управления энергией – митохондрии – и развитый внутренний скелет (цитоскелет). Это сеть ниточек[6] и микротрубочек, которые движутся в согласии друг с другом, помогая клетке сохранять форму и контролировать движение.
Задолго до появления животных цитоскелет помог одноклеточным организмам выйти на новый уровень мобильности, в том числе начать активно охотиться{37}. Эта внутриклеточная структура позволила перейти от существования, которое, как у бактерий, поддерживается в основном химическими процессами, к существованию, основанному в первую очередь на поведении – движении и действии. Все это уже звучит очень похоже на свойства животных, но мы все еще говорим об одноклеточных организмах – протистах. Некоторые из них вырастают до довольно больших размеров. Амебы рода Chaos, например, охотятся не только на бактерий, но даже на мелких беспозвоночных.
Растения – это другая ветвь генеалогического древа, другой длительный многоклеточный эксперимент, они тоже состоят из эукариотических клеток. То же самое касается грибов. Эволюция постоянно создает
