Секс в океане или Тайна зарождения жизни
Шрифт:
Возьмем морских ежей. Начало течки у нескольких самцов способно спровоцировать всю их окрестную мужскую субпопуляцию на начало массового семяизвержения через дырочки в макушке. Как это часто бывает у беспозвоночных, первыми у них отстреливаются самцы, а следом самки. Такая же картина наблюдается у голотурий и морских ушек среди прочих. И у хлипких продолговатых голотурий («морских огурцов»), и у морских звезд – оба класса относятся к типу иглокожих – начало нереста у самок запаздывает по сравнению с самцами. Ученые считают, что это способствует повышению процента оплодотворения яиц. Выпущенная самцами сперма зависает густым облаком в придонном слое, а выметываемые самками икринки, всплывая к поверхности, оплодотворяются, проходя через это облако.
В целом бентосные (донные) беспозвоночные, включая вышеназванных ежей, морских звезд, огурцов и т. п., обычно крайне малоподвижны по сравнению не только с вечными странниками наподобие тунцов, но даже на фоне донных членистоногих, того же мечехвоста к примеру. Исключение составляют некоторые глубоководные виды, которым приходится иногда преодолевать немалые расстояния в поисках пищи по причине скудости кормовой базы. Но на шельфе и в мелководных внутренних морях многие беспозвоночные сидят дома, как приклеенные, либо медленно переползают с места на место в незначительных пределах – насколько позволяют слабенькие трубчатые ножки. Ну а как доходит до секса, вся колония представителей таких видов дружно исторгает в воду над собою тучи из миллионов (а иногда и миллиардов) сперматозоидов и яиц.
Такая стратегия, что самое забавное, чревата эффектом, обратным желаемому: даже в бескрайних морских просторах переизбыток спермы бывает губителен для яйцеклеток. Ведь у большинства видов животных (за редким исключением типа ранее описанных гребневиков рода Beroe) полиспермия – проникновение более одного сперматозоида – убивает яйцеклетку наповал. Дабы понять, что и как происходит у беспозвоночных, нам нужно погрузиться с микроскопом на клеточный уровень и рассмотреть, как проистекает встреча сперматозоида с яйцом. Битвы между полами и на клеточном уровне бушуют нешуточные{226}, и – хотите верьте, хотите нет – морские ежи больше всего подходят{227} для изучения подобного рода процессов у животных. Крайне разнообразные по своим характеристикам виды представлены в этом классе иглокожих: есть ежи размером и с репей, и с футбольный мяч, а у колючего черного морского ежа иглы длиннее, чем у дикобраза, – до 30 сантиметров. Крупные морские ежи похожи скорее на какие-то средневековые орудия пыток, чем на мирные подводные газонокосилки, которыми они, по сути, являются. Видом впечатляют, трогать боязно (многие ядовиты), обитают повсеместно – и на мелководье, и на километровых глубинах от Арктики до Антарктики, не говоря уже о теплых тропических морях.
Погуглите «оплодотворение у морского ежа» [72] – и найдете десятки анимационных и видеосюжетов о том, как сперма одинокого ежика находит дорогу к яйцеклетке. Откуда такое изобилие видеоматериалов? Правильно, из лабораторий биологов, считающих крайне полезным изучать процессы размножения водных беспозвоночных именно на морских ежах. Их просто содержать в аквариумах, легко заставить нереститься по команде (капельку хлорида калия доверчивые морские ежи принимают за эякулят соседей и дружно приступают к нересту), гаметы без проблем изымаются из воды для изучения под микроскопом, а поскольку сам процесс оплодотворения яиц происходит вне тела, то и наблюдение, и манипуляции всё это упрощает несравненно – скажем так, это вам не репродукцию слона изучать. Ну и, что тоже немаловажно, зоозащитники из PETA [73] на марши протеста против жестокого обращения с морскими ежами пока не выходят.
72
Поисковый запрос на английском “sea urchin fertilization” приносит в основном зрелищные и познавательные видео.
73
PETA (сокр. от англ. People for the Ethical Treatment of Animals) – основанная в 1980 г. в США международная НКО, название которой переводится как «Люди за этичное обращение с животными», славящаяся некоторыми «перегибами».
Так что все, кто успешно излечился от бесплодия или зачал ребенка методом экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) – а таких пар сегодня сотни тысяч только в США, – и тем более пять миллионов людей, появившихся на свет с помощью вспомогательных репродуктивных технологий, не забудьте сказать сердечное спасибо за это морским ежам. Все эти инновации стали возможными лишь после того, как мы верхом на хрупких плечах морских ежей въехали в то, как в действительности взаимодействуют сперматозоид и яйцеклетка.
Наша же собственная любовь к морским ежам ограничивается, собственно, их икрой, которая в меню суши-баров и ресторанов проходит обычно под ее японским названием «уни». А значит, и под этим прицелом люди немало изучали морских ежей, чтобы точно узнать циклы их нереста и собирать эти колючие шарики именно тогда, когда икра созреет. И ныряльщики, и заводчики изучили этот вопрос досконально. А вот спросите гурманов, чем их прельщает эта солоноватая кашица, – и услышите в ответ что-нибудь невразумительное про изысканный вкус и неповторимую текстуру. Ну а как ей не быть неповторимой, если гонады битком набиты икринками – в огромных количествах и с невероятной плотностью. Нарасхват идут и молоки морских ежей, тем более что они, как и икра, считаются афродизиаком. Всякое может быть, если учесть, что в гонадах морских ежей содержатся вызывающие у человека эйфорию психоактивные вещества того же действия, что в марихуане {228} . Отсюда, возможно, и пристрастие человека к уни, хотя большинство любителей этих суши, вероятно, и понятия не имеют, что подсели на легкий наркотик… пока не имеют. Биохимики как раз сейчас колдуют над синтезом гибридного действующего вещества, которое сочетало бы в себе полезные свойства тетрогидроканнабинола (ТГК), содержащегося в конопле, и анандамида из икры морских ежей. Если их усилия увенчаются успехом, получится мощнейший анальгетик пролонгированного действия. Эх, прямо будто «скунсом» [74] потянуло со стороны отлива: так, верно, в будущем будет пахнуть по вечерам в студенческих общагах.
74
«Скунс» (англ. жарг. skunk) – забористый и ароматный сорт марихуаны.
Но оставим в стороне вопросы мотивации. Итак, вот что нам на сегодняшний день доподлинно известно о половом размножении морских ежей{229} и взаимодействии между их сперматозоидами и яйцеклетками.
Прежде всего, морским ежам для подъема репродуктивного духа требуется обилие пищи{230}. Нерест у них начинается на пике цветения воды, когда фитопланктона – одноклеточных водорослей, которыми они питаются, – вокруг в изобилии. Вода же, соответственно, зацветает по достижении необходимых водорослям для размножения продолжительности светового дня и температуры воды, и морские ежи, вполне вероятно, именно на эти показатели и ориентируются, координируя и синхронизуя свои действия. Приурочивая начало нереста к наплыву пищи, морские ежи гарантируют себе не только и не столько восполнение сил после выметывания молок и икры, сколько еще и кормовую базу для личинок своего скорого потомства.
Между прочим, морские ежи далеко не единственные обитатели моря с временной привязкой репродуктивного цикла к «микрозелени». Тот же фитопланктон необходим, например, и двустворчатым моллюскам для выращивания гонад; едва весной вода зацветает, устрицы начинают накапливать между створками икру и/или молоки («и/или» здесь не канцеляризм, а отражение того факта, что ракушки, находящиеся на стадии смены пола в ту или другую сторону, вырабатывают и мужские, и женские гаметы одновременно).
У нас, к слову, зелень (правда, листовая) и размножение также тесно взаимосвязаны{231}, причем с глубокой древности. Представьте на секундочку стебель латука – обычного листового или кочанного салата. Эка невидаль, скажете вы… Да, но обратите внимание, особенно если латук растет у вас на собственной грядке: на свежем срезе из стебля сочится молочного цвета сок (отсюда и латинское название всего рода растений Lactuca – от lac, «молоко»). Вот за это свойство – источать молоко – в древнем Египте латуку и было отведено место за пределами салатниц. Этому далекому потомку фитопланктона придавалось сакральное значение культового фаллического символа – олицетворения и главного источника впечатляющей мужской силы древнеегипетского бога плодородия Мина.
Зацветание моря «зеленью» также может знаменовать наступление и других благоприятных для личинок морских ежей событий: отход хищников из мутных вод в более чистые и наступление оптимальных температурных условий для развития. Но прежде чем личинки выведутся из яиц и начнут свое пиршество в цветущей воде, яйца нужно оплодотворить. И дабы точно не упустить момент и синхронизировать половую активность всей популяции надежнейшим образом, самцы морских ежей используют в качестве стартового пистолета для начала нереста… собственную эякуляцию.
В зависимости от региона нерест морских ежей может приходиться на разные периоды от поздней зимы до раннего лета. Рано или поздно, но согласованно и в пределах этих трех-четырех месяцев, рассеянная мелкими группками по дну популяция стягивается в единую кучу. Собравшись, самцы начинают толкаться и тереться друг о друга колючими боками и спинами, как бы подначивая. Затем вдруг находится заводила, первым испускающий молочные струйки. Развеиваясь над скоплением, они действуют на остальных собравшихся подобно благовониям с амвона и побуждают их немедленно присоединиться к испусканию мужского семени через темя. Хотя и наблюдались случаи, когда оказавшиеся в обособленном положении самцы морских ежей исторгали молочные облака в холодные просторы океана по собственной инициативе, в целом они придерживаются принципа соборности и приступают к выносу спермы через голову скоординированным образом и по команде старейшины или, не исключено, нескольких старейшин (в буквальном смысле, то есть самых возрастных особей мужского пола). Ну а вслед за самцами и самки извергают из себя – опять же через вспученные своды голов – вулканические потоки икры.