Рассказ предка. Паломничество к истокам жизни - Ричард Докинз

Гребневики – хищники, но, как и медузы, они довольствуются тем, что само идет к ним в щупальца. Кстати, их щупальца не похожи на щупальца медуз: в них нет стрекательных клеток. Вместо этого есть хватательные клетки – коллобласты, которые выпускают из острых “гарпунов” клейкую ядовитую жидкость. Возможно, гребневиков следует считать кем-то вроде двойников медуз. Однако некоторые из них, в отличие от медуз, не имеют колоколообразной формы. Один из них – венерин пояс (Cestum veneris). Тело этого гребневика представляет собой длинную мерцающую ленту редкостной красоты. Любопытно, что, хотя венерин пояс длинный и тонкий, как червь, у него нет ни головы, ни хвоста, и он зеркально отражает себя примерно посередине, где находится рот – “пряжка пояса”. При этом венерин пояс все-таки сохраняет радиальную симметрию (точнее, бирадиальную симметрию).

Пластинчатые. Как и в случае с рандеву №№ 28, 29, порядок рандеву №№ 30, 31 остается неустановленным. На рандеву № 30 мы встречаемся либо с пластинчатыми (представленными единственным видом Trichoplax), либо с губками. Сейчас порядок этих рандеву оценивается произвольно. Возможно, их следует поменять местами.

На рис.: трихоплакс (Trichoplax adhaerens).

Рандеву № 30

Пластинчатые

Познакомьтесь с трихоплаксом (Tnchoplax adhaerens). Это единственный известный вид типа пластинчатых (Placozoa). Это, конечно, не значит, что других видов не существует. В 1896 году было описано второе пластинчатое из Неаполитанского залива – его назвали Treptoplax reptans. Однако с тех пор его не находили, и большинство ученых считает, что найденный тогда экземпляр был тем же самым трихоплаксом. Возможно, новые виды обнаружатся благодаря молекулярным данным.

Трихоплакс живет в море и не похож ни на что. Он не симметричен ни в одном из направлений и немного напоминает амебу – правда, он состоит из множества клеток, а не из одной. Еще он, пожалуй, похож на крошечного плоского червя, за исключением того, что у него нет ни переднего или заднего конца, ни левой или правой стороны. Трихоплакс представляет собой пластинку неправильной формы около трех миллиметров в поперечнике. Он ползает с помощью маленького коврика из направленных вниз пульсирующих ресничек. Питается трихоплакс одноклеточными существами, главным образом водорослями, переваривая их нижней поверхностью, но не захватывая внутрь тела.

У трихоплакса почти нет признаков, которые связывали бы его с другими группами животных. Тело его состоит из двух слоев клеток, как у стрекающих или гребневиков. Между двумя основными слоями зажаты несколько сократительных клеток, которые выполняют функцию мышц. Трихоплакс последовательно сокращает их, чтобы изменить форму. Строго говоря, два основных клеточных слоя нельзя назвать спинным и брюшным. Поэтому верхний слой иногда называют защитным, а нижний – пищеварительным. Некоторые авторы утверждают, что пищеварительный слой может впячиваться, временно формируя нечто вроде пищеварительной впадины. Но это удавалось наблюдать далеко не всем.

Как рассказали Т. Сайед и Б. Шируотер в недавней статье, судьба трихоплакса в научном мире довольно трудна. В 1883 году, когда он был впервые описан, его считали примитивным (сегодня он вернул себе уважение ученых). К несчастью, он очень похож на планулу – личинку некоторых стрекающих. В 1907 году немецкому зоологу Tило Крумбаху показалось, что он видел трихоплакса там, где раньше он наблюдал планулы, и поэтому он решил, что трихоплаксы – некая разновидность планул. Это не имело бы особого значения, если бы в 1922 году не умер Вилли Кюкенталь, редактор авторитетного многотомника Handbuch der Zoologie. К несчастью для трихоплакса, заместителем Кюкенталя был тот самый Крумбах, объявивший его стрекающим. Ошибку скопировали редакторы аналогичного французского издания Traite de Zoologie во главе с Пьером Полем Грассе (который, кстати, выступал против Дарвина гораздо дольше, чем следовало). А затем ее подхватила американка Либби Генриетта Хайман, автор выдающегося многотомника “Беспозвоночные”.

В общем, под грузом авторитетных многотомников у бедного трихоплакса не оставалось шансов – особенно учитывая, что его самого никто не видел уже более полувека. Он прозябал в статусе личинки стрекающего, пока молекулярная революция не открыла его родственные связи. Оказалось, что трихоплакс – это что угодно, но не стрекающее. Предварительные данные изучения рРНК (см. “Рассказ Taq ”) указывают на то, что трихоплакс отстоит от всего остального царства животных дальше, чем любая другая группа животных, кроме губок. Впрочем, возможно, даже губки нам ближе, чем трихоплакс. У трихоплакса самый маленький геном и самый простой план строения тела из всех животных. У него всего четыре типа клеток (у нас их более 200). И, судя по всему, у него всего один Hox-ген.

Молекулярные данные позволяют приблизительно оценить дату рандеву № 30: около 780 млн лет назад (“перед” губками). Но, возможно, новые данные покажут, что рандеву №№ 30, 31 нужно поменять местами. В таком случае трихоплакс окажется самым далеким нашим родственником среди животных. Неудивительно, что многие ученые выступают за включение трихоплакса в программу секвенирования генома. Я думаю, скоро это произойдет, и мы узнаем, что на самом деле представляет собой это странное существо.

Губки. Со времен Линнея животных (многоклеточные, Metazoa) считают одним из царств живой природы. Ок. 10 тыс. описанных видов губок, судя по всему, образуют очень рано отделяющуюся ветвь. Такое их положение подтверждается молекулярными данными (хотя трихоплакс, возможно, отделился еще раньше). Некоторые специалисты по молекулярной систематике считают, что губки делятся на две ветви, одна из которых ближе к многоклеточным, чем другая. Такая точка зрения предполагает, что древнейшие многоклеточные были похожи на губок и к ним же относились – но это очень спорно.

На рис.: желтая трубчатая губка (Aplystina fistularis).

Рандеву № 31

Губки

Губки (Porifera) – последние присоединяющиеся к нам представители многоклеточных. Ученые не всегда относили губок к многоклеточным (Metazoa): прежде их включали в состав таксона Parazoa, состоящего из второсортных жителей царства животных. Сейчас губок относят к Metazoa, а остальных многоклеточных животных помещают в подцарство настоящие многоклеточные (Eumetazoa).

Некоторые удивляются, узнав, что губки – это животные. Ведь они неподвижны! На самом деле они двигаются, но не всем телом. У губок, как и у растений, нет мышц. И, как и у растений, их двигательная активность проявляется лишь на клеточном уровне. Губки питаются, пропуская сквозь тело поток воды, из которой они отфильтровывают частицы пищи. Поэтому губки усеяны отверстиями (благодаря которым они впитывают воду в наших ванных).

Однако туалетная губка – не самый типичный пример губок, которые обычно выглядят как полый кувшин с большим отверстием сверху и множеством маленьких отверстий в стенках. Если растворить в воде немного красителя и погрузить в нее живую губку, можно наблюдать, как вода, втягиваясь в мелкие отверстия, попадает в основную полость тела животного и выходит через отверстие сверху. Воду по телу губки гонят клетки-хоаноциты, выстилающие камеры и каналы стенок. У каждого хоаноцита есть колеблющийся жгутик-флагелла (он похож на ресничку, но крупнее), окруженный высоким воротничком. Позднее мы вернемся к хоаноцитам.

Губки не имеют нервной системы, у них довольно простое внутреннее строение. Хотя у губок есть клетки нескольких типов, те не образуют ткани и органы, как у большинства животных. Клетки губок “тотипотентны”, то есть каждая клетка способна превратиться в клетку любого другого типа. Наши собственные клетки этого не умеют: клетка печени не может превратиться в клетку почки или в нейрон. У губок же клетки настолько пластичны, что любая из них может дать начало целой губке (и даже больше – см. “Рассказ Губки”).

Неудивительно, что у губок не выделяются клетки “зародышевой линии” и “соматические” клетки. У Eumetazoa клетки зародышевой линии – это те клетки, из которых образуются репродуктивные клетки. Поэтому их гены по сути бессмертны. К зародышевой линии относится небольшая часть клеток тела: они находятся в яичниках и яичках и не занимаются ничем, кроме размножения. Соматические клетки – это все остальные клетки тела, и они лишены возможности бесконечно передавать гены потомкам. У типичного представителя эуметазоев в раннем эмбриогенезе выделяется особая группа клеток, составляющая зародышевую линию. Остальные клетки, соматические, за свою жизнь могут поделиться несколько раз, образуя клетки печени или почки, костей или мышц, но на этом их карьера заканчивается.