Рассказ предка. Путешествие к заре жизни.
Шрифт:
...удивительные животные, если наблюдать их в естественной среде обитания. Они появляются как зеленая «слизь» на некоторых пляжах в Бретани, слизь, на самом деле являющаяся тысячами бескишечных турбеллярий плюс их эндосимбиотические морские водоросли. И когда Вы приближаетесь к «слизи», она скрывается! (исчезая в песок). Очень странно наблюдать.
Бескишечные турбеллярии все еще с нами и поэтому должны рассматриваться как современные животные, но их форма и простота предполагают, что они не могли очень измениться со времен Копредка 27. Современные бескишечные турбеллярии могли бы быть разумно приближенной моделью предка всех двусторонне-симметричных животных.
Наши собранные странники теперь включают все типы, признанные как двусторонне-симметричные, что означает большую часть животного мира. Название объясняется их двусторонней симметрией и предназначено, чтобы исключить два главных радиально-симметричных типа, объединенных как радиальные животные, которые теперь собираются присоединиться к странствию: книдарии (актинии, кораллы, медузы, и т.д.) и гребневики (ктенофоры). К сожалению для этой простой терминологии, морская звезда и ее ближайшие родственники, как уверены зоологи, происходящие от билатеральных, являются также радиально-симметричными, по крайней мере, во взрослой фазе. Иглокожие, как предполагается, стали радиальными вторично, когда перешли к бентосному существованию. Они имеют двусторонне-симметричные личинки и не связаны близко с «истинно» радиальными животными, такими как медуза. Рефлексивно, не все книдарии (актинии и их разновидности) являются (полностью) радиально-симметричными, и некоторые зоологи думают, что у них также были двусторонне-симметричные предки.
В целом, билатеральные – неудачное название, чтобы объединить потомков Копредка 27 и отделить их от тех странников, которые все еще должны присоединиться. Другой возможный критерий – «триплобластные» (три слоя клеток) в сравнении с «диплобластными» (два). В решающей стадии их эмбриологии книдарии и гребневики строят свои тела из двух главных слоев клеток («эктодермы» и «эндодермы»), билатеральные – из трех (они добавляют «мезодерму» в середине). Впрочем, даже это можно оспаривать. Некоторые зоологи полагают, что у «радиальных» также есть мезодермальные клетки. Я думаю, что неразумно волноваться о том, являются ли билатеральные и радиальные действительно хорошими словами для использования, или лучше диплобластные и триплобластные, а просто сконцентрироваться на следующих присоединяющихся странниках.
Даже это является предметом дискуссии. Никто не сомневается, что книдарии – единая группа странников, которые соединились друг с другом, «прежде чем» присоединиться к кому-либо еще. И никто не сомневается в том же относительно гребневиков. Вопрос в том, в каком порядке они присоединяются друг к другу и к нам? Обосновывались все три логических возможности. И в довершение всего, есть крошечный тип, пластинчатые, содержащий только один род, Trichoplax, и никто не знает наверняка, где поместить Trichoplax. Я буду следовать за точкой зрения, которая говорит, что книдарии являются первыми, кто присоединяется к нам на Свидании 28, затем гребневики на Свидании 29, затем Trichoplax на Свидании 30. Все это станет окончательно решенным, когда больше молекулярных данных станут доступными. Это будет скоро, но, я боюсь, не достаточно скоро для этой книги. Помните, что Свидание 28 и 29, так же как 30 и 31, может оказаться в неправильном порядке.
СВИДАНИЕ 28. КНИДАРИИ
Ветвь книдарий. Порядок ветвления книдарий (медуз, кораллов, морских анемонов и им подобных) и гребневиков фактически не решен. Позиция большинства авторов – или одни, или другие (или иногда оба) являются ближайшими живыми родственниками двусторонне-симметричных животных. Некоторые молекулярные данные указывают, что книдарии могут занимать эту позицию. К сожалению, форма и ветвление подгрупп среди примерно 9 000 видов книдарий также оспариваются, но фундаментальное разделение между линиями с развитой стадией медузы или без нее в их жизненном цикле (см. текст) широко распространено.
Изображения, слева направо: пятнисто-белый розовый анемон (Urticina lofotensis); лептомедуза (Aequorea sp.). [Иллюстрация добавлена переводчиком]
Наша странствующая группа червей и их потомков теперь раздулась до очень больших размеров, и все мы идем дальше в прошлое, к Свиданию 28, где к нам присоединяются книдарии. Они включают пресноводных гидр и более знакомых морских актиний, кораллы и медуз, все очень отличаются от червей. В отличие от двусторонне-симметричных, они являются радиально-симметричными, со ртом в центре. У них нет заметной головы, нет переда или зада, нет левой или правой стороны, только верх или низ.
Какова дата свидания? Что ж, кто знает? Чтобы изобразить пункты свиданий в соразмерных положениях на диаграммах, которые их сопровождают, необходимо проставить дату. Но здесь, в глубине веков, существует такая большая неопределенность, что мы не можем сделать ничего лучше, чем растянуть наши даты на ближайшие 50 или даже 100 миллионов лет. Меньшие промежутки придали бы ложное ощущение точности. Некоторые авторы были бы не согласны с сотнями миллионов лет.
Поскольку они являются одними из наших самых отдаленных кузенов среди животных (некоторые даже были когда-то перепутаны с растениями), книдарии часто расцениваются как очень примитивные. Конечно, это не так – у них было столько же времени, чтобы развиться со времен Копредка 28, как и у нас. Но верно, что у них отсутствуют многие особенности, которые мы расцениваем как прогрессивные у животных. У них нет органов чувств дальнего действия, их нервная система – разбросанная сеть, не сосредоточенная в мозгу, ганглииях или главных нервных тяжах, и их пищеварительный орган – единственная, обычно незамысловатая полость только с одним отверстием, ртом, который также используется вместо заднего прохода.
С другой стороны, не многие животные могли бы заявить, что изменили карту мира. Книдарии создают острова: острова, на которых Вы можете жить; острова, достаточно большие, чтобы нуждаться в аэропорту и разместить его. Большой Барьерный риф свыше 2 000 километров длиной. Именно Чарльз Дарвин определил, как такие коралловые рифы сформировались, мы увидим это в «Рассказе Полипа». Книдарии также включают наиболее опасных в мире ядовитых животных, крайним примером являются кубомедузы, которые заставляют благоразумных австралийских купальщиков носить нейлоновые трико. Используемое книдариями оружие замечательно по различным причинам, в дополнение к их огромной силе. В отличие от змеиных клыков или жала скорпиона или шершня, жало медузы появляется из клетки как миниатюрный гарпун. Тысячи клеток, названных стрекательными (или иногда нематоцистами, но это, собственно – просто одна из вариаций стрекательных), каждая со своим собственным гарпуном размером с клетку, названным жгучим волоском (cnida). Knide по-гречески – крапива, и это дает книдариям их название. Не все они столь же опасны для нас, как кубомедузы, и многие даже не причиняют боли. Когда Вы касаетесь щупалец актинии, «липкое» ощущение на Ваших пальцах вызвано сцеплением сотен крошечных гарпунов, каждый на конце своей собственной небольшой нити, которая прикрепляет его к анемону.
Вероятно, самый сложный орган среди любых клеток. Поперечное сечение гарпуна книдарии.
Гарпун книдарии – вероятно, самый сложный орган среди любых клеток где-либо в царствах растений или животных. В состоянии покоя гарпун – спирально свернутая внутри клетки трубка под давлением (осмотическим давлением) в ожидании запуска. Волоски, которые я привожу в действие, являются действительно крошечными волосками, книдоцилью, выбрасываемой за пределы клетки. Приведенные в действие клетки взрываются, и давление выворачивает весь намотанный механизм наизнанку с большой силой, стреляя в тело жертвы и вводя яд. Один раз запущенный, гарпун расходуется. Он не может быть заряжен снова для повторного использования. Но, как и большинство видов клеток, все время создаются новые.
У всех книдарий есть стрекательные клетки, и они есть только у книдарий. Это – следующее их замечательное свойство: оно представляет собой один из очень немногих примеров совершенно однозначной, единственной диагностической особенности любой большой группы животных. Если Вы видите животное без каких-либо стрекательных клеток, это не книдария. Если Вы видите животное со стрекательной клеткой, это – книдария. На самом деле, есть одно исключение, и это – столь же изящный случай, о котором говорят, что это – исключение, доказывающее правило. Голожаберные моллюски, названные nudibranchs (они присоединились к нам вместе с почти всеми остальными на Свидании 26), часто имеют сзади красиво окрашенные щупальца, такой расцветки, которая заставляет потенциальных хищников отступать. По серьезным причинам. У некоторых видов эти щупальца содержат стрекательные клетки, аналогичные таковым у истинных книдарий. Но только у книдарий, как предполагается, есть стрекательные клетки, так что же происходит дальше? Как я сказал, исключение доказывает правило. Моллюск ест медузу, от которой он передает стрекательные клетки, неповрежденные и все еще работающие, в свои собственные щупальца. Присвоенное оружие, они все еще способны стрелять, защищая голожаберного моллюска – отсюда и яркая предупредительная окраска.
У книдарий есть два альтернативных плана строения тела: полип и медуза. Актиния или гидра – типичный полип: прикрепленный, рот сверху, противоположный конец зафиксирован на грунте, как у растений. Они питаются, маша щупальцами, гарпуня мелкую добычу, а затем поднося полное добычи щупальце ко рту. Типичная медуза плавает в открытом море благодаря пульсирующим сокращениям мышц колокола. Рот медузы находится в центре, на нижней стороне. Таким образом, Вы можете представить себе медузу как полип, который оторвался от дна и перевернулся, чтобы плавать. Или Вы можете представить полип как медузу, которая обосновалась спиной на дне со щупальцам вверх. У многих видов книдарий есть и полипоидная, и медузоидная форма, чередуемые в зависимости от их жизненного цикла, почти как гусеница и бабочка.