Рассказ предка. Паломничество к истокам жизни
Шрифт:
Самый обманчивый среди животных облик имеют паразитические усоногие раки, например саккулина (Sacculina). Саккулина вовсе не является тем, чем кажется. Если бы не ее личинка, зоологи никогда не поняли бы, что на самом деле она усоногий рак. Взрослая форма саккулины представляет собой мягкий мешок, который прикрепляется к нижней стороне краба и запускает длинные, ветвистые, похожие на растения отростки в его тело, поглощая питательные вещества из тканей. Этот паразит не похож не только на усоногого рака – он вообще не похож на ракообразное. Он полностью утратил панцирь и сегментацию тела, которая свойственна почти всем членистоногим. Саккулину вполне можно принять за паразитическое растение или гриб. И все же в смысле эволюционного родства она ракообразное, и не просто ракообразное,
Интересно, что эмбриологическое развитие нетипичного для ракообразных тела саккулины становится понятным благодаря Hox-генам, которые стали темой “Рассказа Дрозофилы”. Ген Abdommal-A, который обычно отвечает за развитие брюшка у типичных ракообразных, у саккулины не экспрессируется. То есть, судя по всему, подавив Hox-гены, мы легко превратим активно плавающее и двигающее ножками животное в бесформенное грибообразное существо.
Заметим, что ветвящаяся система корневидных отростков саккулины врастает в ткани краба избирательно. Сначала она направляется к репродуктивным органам краба – это производит эффект кастрации. Является ли это случайностью? Скорее всего, нет. Кастрация не только делает краба стерильным. Как кастрированный бык, он, вместо того чтобы думать о размножении, сосредотачивается на питании, чтобы кормить паразита.
В завершение расскажу вам сказку. Спустя полмиллиарда лет после того, как позвоночные и членистоногие вымерли в результате столкновения кометы с Землей, разумная жизнь эволюционировала заново в лице потомков осьминогов. Осьминожьи палеонтологи добрались до отложений, датируемых XXI в. н. э. Эти ископаемые (хотя они не самый репрезентативный срез современной жизни) поразили палеонтологов своим многообразием. Ощупав и рассмотрев ископаемые, один из исследователей пришел к выводу, что жизнь в предшествующую катастрофе эпоху была удивительно неэкономной в своем разнообразии – больше, чем когда-либо еще. Чтобы понять восьминогого ученого, вспомните современных животных и представьте их в виде небольшой выборки сохранившихся ископаемых. Подумайте о сложнейшей задаче, стоящей перед палеонтологом будущего, и о том, какие трудности придется преодолеть, чтобы распознать родственные связи этих ископаемых по неполным следам.
Самка мухи-горбатки Thaumatoxena andreinii. Рис. Г. Диснея.
Вот вам пример: что за животное, по-вашему, здесь изображено? Может быть, это чудо заслуживает нового типа, названного в его честь? Ведь у него особый план строения тела, прежде неизвестный зоологам? А вот и нет! Это муха-горбатка (Thaumatoxena andreinii) из почтенного семейства горбатки (Phondae). А вот более типичный представитель горбаток – Megaselia scalaris.
Горбатка Megaselia scalaris (Loew). Рис. А. Смита.
С Thaumatoxena произошло вот что: она поселилась в гнездах термитов. В этом замкнутом мире условия столь необычны, что она – вероятно, довольно быстро – утратила свое сходство с мухой. Передний конец тела в форме бумеранга – все, что осталось от головы. Ниже – грудь, а на границе с волосатым брюшком – свернутые остатки крыльев.
Рассказ Онихофоры
Если современная зоология и признает нечто похожее на миф о внезапном зарождении жизни, то это, безусловно, “кембрийский взрыв”. Кембрий – первый период фанерозойского эона, начавшегося около 545 млн лет назад. Именно в кембрийском периоде животная и растительная жизнь – такая, какой мы ее знаем, – стала появляться в окаменелостях. Все окаменелости старше кембрия представляют собой либо незначительные следы, либо загадки. Однако в кембрийском периоде на свет появился шумный зверинец, предвещающий современность. Неожиданность, с которой многоклеточные ископаемые появляются в начале кембрия, напоминает взрыв.
Креационисты очень любят “кембрийский взрыв” – видимо, потому, что их скудному воображению он представляется чем-то вроде палеонтологического сиротского приюта, населенного безродными таксонами: животными без прошлого, которые будто в одночасье возникли из ничего. С другой стороны, романтически настроенные зоологи тоже любят “кембрийский взрыв”. Они видят в нем своего рода Аркадию, эпоху зоологической невинности, в которой жизнь безумствовала, развиваясь в бешеном эволюционном темпе. То была безгрешная вакханалия жизненных форм, предваряющая скучный прагматизм, преобладающий в современном мире. В книге “Расплетая радугу” я процитировал выдающегося биолога (возможно, впрочем, он уже изменил свое мнение):
Вскоре после того, как были изобретены многоклеточные формы, прозвучал великий эволюционный взрыв. Кажется, можно физически ощутить, как многоклеточная жизнь с радостью торопится попробовать все варианты в диком танце беспечного исследования.
Если и есть животное, которое больше чем кто-либо еще символизирует такое представление о кембрии, то это галлюцигения (Hallucigenia). Это животное (Саймон Конвей-Моррис, описавший ее, выбрал это название намеренно) было сначала реконструировано вверх тормашками. Вот почему на рисунке галлюцигения стоит на невозможных ходулях-зубочистках. Согласно современной, перевернутой реконструкции, одинокий ряд “щупалец” вдоль спины представляет собой ноги. Но как же она ходила – неужто балансировала, как на канате? Нет, ископаемые, обнаруженные в Китае, указывают на то, что у галлюцигении был и второй ряд ног. И на современной реконструкции это животное выглядит вполне приспособленным к жизни. Сегодня галлюцигения уже не кажется “таинственным чудом” с неясными, давно утраченными родственными связями. Вместе с некоторыми другими кембрийскими ископаемыми теперь ее ориентировочно относят к типу лопастеногих (Lobopodia). Среди современных представителей этого типа – перипатус и другие онихофоры (см. рандеву № 26).
В те времена, когда кольчатых червей было принято считать близкими родственниками членистоногих, онихофор нередко называли “промежуточным звеном” между этими двумя группами. Это не совсем верно, если задуматься о том, как идет эволюция. Сейчас кольчатых червей относят к спиральным (Lophotrochozoa), а онихофор (Onychophora) с членистоногими (Arthropoda) – к линяющим (Ecdysozoa). Перипатуса с его древними связями разместили среди современных пилигримов, и именно он расскажет нам о “кембрийском взрыве”.
Онихофоры широко распространены в тропиках, особенно в Южном полушарии. Изображенная здесь онихофора Peripatopsis moseleyi обитает в Южной Африке. Все современные онихофоры живут на суше, в опавших листьях и других влажных местах, где охотятся на мелких животных: улиток, червей, насекомых и так далее. В кембрийском периоде галлюцигения и другие далекие предки перипатуса и перипатопсиса жили, как и все остальные животные, в море.
Связь галлюцигении с современными онихофорами до сих пор спорна. Нельзя забывать, что между полуистершимся сплющенным ископаемым в камне и красочной реконструкцией на странице всегда есть место для фантазии. Высказано даже предположение, что галлюцигения – это не целое животное, а лишь часть некоего другого животного. Такие примеры известны. На ранних художественных реконструкциях кембрийской фауны можно увидеть плавающее медузоподобное существо, похожее на консервированные кольца ананаса. Как выяснилось позднее, эти существа представляли собой части челюстного аппарата хищного аномалокариса (Anomalocaris). Другие кембрийские ископаемые, например Aysheaia, очень похожи на морские версии перипатуса, и это дает перипатусу дополнительное право на рассказ о кембрии.