Метазоа. Зарождение разума в животном мире - Питер Годфри-Смит
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
В числе событий, благодаря которым на Земле появились растения и животные, был союз и другого типа – в этот раз не поглощение, но объединение. Например, клетка делится, а потом две ее дочерние клетки, вместо того чтобы отправиться каждая по своим делам, остаются вместе – в результате мутации, повлиявшей на их химическое устройство. Когда делятся эти клетки, их дочки тоже никуда не уходят. Поначалу из этого получился, скорее всего, просто живой объект более крупных размеров. Он не умел действовать как единое целое; непонятно, мог ли он размножаться или только увеличивался в размерах. Тем не менее это была еще одна ступенька на пути к новой форме жизни.
Многоклеточные организмы такого типа эволюционировали из одноклеточных не единожды. По линии животных это могло случиться около 800 миллионов лет назад (плюс-минус добрых 100 миллионов). Эти ранние формы не оставили следов в палеонтологической летописи, но мы можем представить себе, как они выглядели: дрейфующий в море клубок, сформированный поколениями клеток, отказавшихся расставаться со своими сестрами.
Но что же было дальше? Одна из популярных гипотез гласит, что следующим шагом в эволюции многоклеточных стало что-то вроде чаши, или полой сферы с отверстием. Клубок клеток сворачивается внутрь себя и становится полым. Впервые эту идею высказал все тот же Эрнст Геккель{39}.
Гипотеза чаши соблазнительна, и вот почему: эту форму можно обнаружить на ранних стадиях онтогенеза – развития отдельного организма из яйца во взрослую особь – у множества видов животных. Такая полая форма называется гаструла. Не стоит, конечно, думать, будто нечто, наблюдаемое на ранних стадиях индивидуального развития, обязательно должно было присутствовать и на ранних стадиях эволюции (как предполагал Геккель), но форма чаши кажется такой древней и широко распространенной, что здесь действительно может крыться важная подсказка. Геккель окрестил это гипотетическое животное «гастрея».
Эпизод с батибиусом, описанный в первой главе, не стал для Геккеля звездным часом, но вот гастрея – дело другое. Мысль о том, что самые ранние формы животной жизни могли бы выглядеть именно так, актуальна до сих пор. Незамкнутая сфера могла бы стать зачатком пищеварительной системы, а первое животное явилось бы на свет, сформировавшись вокруг желудка. Во внутренней полости гастрея могла бы удерживать пищу; туда же она выпускала бы пищеварительные ферменты, и их не уносило бы течением воды.
Человеческая пищеварительная система тоже удерживает пищу. Что интересно, в нашем кишечнике обитает бесконечное множество живых бактерий, которые – при условии их здорового баланса – приносят нам неоценимую пользу{40}. Такой вид сотрудничества очень распространен среди животных. Он мог бы наблюдаться и на ранней стадии эволюции животного мира. Геккель об этом не писал, да и позже эта мысль не была особенно популярной. Это новая идея, основанная на понимании того, что тело животного в нормальном состоянии предоставляет убежище огромным колониям бактерий, которые не только помогают ему перерабатывать пищу, но и выполняют другие функции. Признание тесного союза, связывающего наши тела с сосуществующими с ними микробами, серьезно поменяло угол, под которым биологи смотрят на животный мир. Скорее всего, союз этот уходит корнями вглубь веков. Припомните заодно историю поглощения в эволюции клетки – поглощения, благодаря которому появились митохондрии, а также хлоропласты у растений. Там метаболический союзник был перенесен внутрь клетки – или сначала попал туда, а уж затем был пристроен к делу. А здесь мы даем приют полезным микроорганизмам, которым не нужно проникать внутрь клеток, – можно сказать, что мы строим для них ферму. Различные пищеварительные экосистемы могли бы дать начало животной жизни.
Эта идея незамкнутой сферы (open-sphere idea) – оставим пока мысль о полезных микробах внутри – похожа на вторую итерацию в эволюции клеток. У клеток на этом этапе сформировалась граница с пронизывающими ее каналами, создавшая обособленную сущность, способную контролировать химические реакции. В случае животных перед нами конгломерат клеток, организовавший себя в полую сферу, – еще один объект, у которого есть внутренняя и внешняя стороны. Теперь отдельные клетки стали частью сферы и принялись контролировать движение внутрь и наружу этой новой, более крупной особи.
Начиная с этого момента – а может, откуда-нибудь еще – первые животные тела стали обретать форму. Хотелось бы представить себе следующий шаг наглядно, но, увы, палеонтологическая летопись по-прежнему ничем не может нам помочь, по крайней мере на момент, когда я это пишу. К счастью, есть животные, способные нам кое-что подсказать. Эти подсказки легко истолковать неверно; нынешние животные – это ведь не дожившие до наших дней предковые организмы, а всего лишь их дальние родственники. Они прошли через столь же длительную эволюцию, как и мы с вами. Но некоторые из них или сохраняют форму, в каких-то отношениях напоминающую древние формы, или, по крайней мере, могут сообщить о них нечто важное.
Животные, способные послужить подсказками, составляют трио – это губки, гребневики и пластинчатые{41}. Друг с другом они имеют мало общего. Губка, единожды выбрав себе место, уже никогда с него не сдвинется. В этом смысле губка больше напоминает растение. Некоторые губки вырастают до довольно крупных размеров. Пластинчатые, напротив, крошечные, плоские, бесформенные ползающие создания. Без микроскопа их толком не разглядишь. Ни губки, ни пластинчатые не имеют нервной системы. Гребневик[7], как предполагает его английское имя, напоминает медузу, но этих двоих разделяет значительная эволюционная дистанция. У гребневика имеется нервная система, а плавает он, шевеля ритмично колышущимися ресничками, крошечными волосками, расположенными по бокам животного. В общем, из наших подсказок одна – неподвижное донное существо, другая не имеет нервов и различима лишь под микроскопом, а третья прозрачная и плавает.
Почему же из всех животных именно эта троица может помочь нам раскрыть тайну ранних форм жизни? Во-первых, все они простые, однако просты они по-разному. У них не так много органов и не так много типов клеток. Во-вторых, они значительно отличаются от нас генетически. Они принадлежат к тем ветвям дерева эволюции, которые довольно рано отделились от нашей.
Здесь нам стоит остановиться и задуматься о комбинации этих двух характеристик – быть простыми и быть непохожими на нас. Эти две черты не обязательно должны быть как-то связаны. Не существует убедительной причины, по которой сегодня на Земле не могло бы жить очень сложное животное, эволюционный путь которого разошелся с нашим давным-давно. Все то время, что мы развивали наши сложные тела и мозги, они тоже могли бы предаваться этому занятию. Лучший пример иной комбинации характеристик – и сложно устроенный, и весьма далекий от нас – осьминог, с которым мы еще встретимся в конце этой книги. Но осьминоги все же не настолько далеко отстоят от нас на эволюционном древе, как губки и другие животные, о которых мы сейчас говорим.
Трудно избавиться от соблазна представить дело таким образом, будто самые древние наши предки выглядели как губки, на следующих этапах эволюции напоминали медуз, и так далее. Нельзя сказать, что это абсолютно невозможно, но при взгляде на эволюционное дерево понимаешь, что такая цепь событий неочевидна. Мыслить так – значило бы определить кого-то из троюродных братьев на роль прадедушек или же считать, что одни наши дальние родственники больше похожи на прадедушек, чем другие. Когда формулируешь эту мысль в терминах братьев и дедушек, становится очевидно, что такая цепь рассуждений не имеет смысла. Однако это не исключает вероятности, что какие-то из наших дальних родственников могут таить в себе определенные подсказки.
Человеческое тело оснащено массой эволюционных изобретений (мозг, сердце, позвоночник и так далее), которые должны были как-то возникнуть. Губки и медузы обходятся без них, хотя у нас с ними есть общие предки. Следовательно, они, во-первых, демонстрируют, какими могли бы быть мы сами, если бы вынуждены были обходиться без всех этих приспособлений. Во-вторых, губки, гребневики и пластинчатые расположены не на той эволюционной линии, которая на каком-то
