Животные

Беспалов Юрий Гаврилович

Снег является для нас привычным символом белизны, но благодаря микроорганизмам он может стать не только светящимся, как мы только что сказали, но и цветным. Такое случается, например, в Альпах, где в определенной местности можно время от времени наблюдать красный, зеленый и синий снег.

Красота под микроскопом

Некоторые из простейших имеют тонкий скелет или раковину, состоящую из кремнезема. Чтобы построить ее, животные поглощают мелкие частицы песка. Форма этих существ сложна и причудлива, и под микроскопом они выглядят очень живописно.

Скрытая от невооруженного человеческого глаза красота архитектурных творений природы. Известковые скелеты, поддерживающие конструкцию тела фораминифер – простейших, которые за десятки и сотни миллионов лет

образовали на морском дне залежи мела

Вот такими разными могут быть раковины фораминифер

Хищные инфузории

Инфузории, обитающие в песке

К таким животным относятся, например, лучевики. Дно Индийского и Тихого океанов на значительной глубине сплошь покрыто особым илом, образовавшимся из скелетиков этих животных. Крошечные существа стали в свое время источником вдохновения для выдающегося натуралиста и художника XIX в. Эрнеста Геккеля. Используя свои знания зоолога, этот художник создал интересный альбом рисунков, который назвал «Красота форм в природе». Значительное место в альбоме было отведено лучевикам, которые казались Геккелю особо привлекательными.

Глава 2

Живые фильтры (тип губки)

Замечали ли вы, достав из реки старую ветку или камышинку, что она бывает покрыта слоем какого-то странного губчатого вещества серого или беловатого цвета. Больше всего оно напоминает мох, но на ощупь слизкое. Наверное, замечали. Но знаете ли вы, что на самом деле это вовсе не вещество, а живое существо, и даже не растение, а животное, вернее, колония животных. Эти необычного вида животные называются губки.

Личинка губки

Из всех современных многоклеточных животных по строению тела губки проще всех. Возникли губки на нашей планете очень давно. Их окаменелые останки находят в геологических породах, образовавшихся более полумиллиарда лет назад на дне древних, ныне исчезнувших морей (в геологический период, который называется кембрий). Губки, вместе с кишечнополостными, относятся к двухслойным животным, то есть их тело имеет только два слоя клеток: внутренний и внешний. Между этими двумя слоями клеток есть третий слой – из выделенного клетками неклеточного вещества. Он имеет научное название мезоглея. Неклеточный средний слой мезоглеи создает основную массу тела губок. В ней расположен скелет, состоящий из игл и волокон, которые у разных губок бывают известковыми, кремневыми (близкие по химическому составу к кремню или горному хрусталю), а чаще – это особое органическое вещество, похожее на шелк. В толще неклеточного вещества мезоглеи находятся также отдельные клетки – нервные и клетки, называемые амебоидными (из-за сходства с амебами, о которых можно прочитать в разделе, посвященном одноклеточным животным).

Строение тела губок. Стрелками показано движение воды

Вот из таких «конструктивных элементов» построила губки Природа. Эти «конструктивные элементы», или, скажем так, «комплектующие детали», можно считать достаточно простыми, примитивными. Конечно, только если сравнивать с «деталями», из которых построены тела других животных (детали всех созданных людьми машин и механизмов значительно проще). Примитивность «конструктивных элементов» ограничивает возможности всей «конструктивной разработки». Губки не имеют чего-то подобного мышцам для обеспечения движения. У них нет нервной системы, способной управлять движениями (только отдельные клетки). Поэтому губки – неподвижные животные, прикрепленные к одному месту (из-за чего их долгое время считали не животными, а чем-то средним между животными и растениями). Конечно, такая неподвижность должна очень ограничивать возможности этих существ, прежде всего, возможность добывать себе пищу. Но эта проблема преодолевается с помощью весьма остроумного «конструктивного решения».

Тело губки похоже по форме на бокал. Одна из крупнейших по размерам разновидностей губок, встречающаяся в морях Антарктиды, даже имеет поэтическое название – Бокал Нептуна. Можно также сказать, что губка чем-то напоминает старинную пушку. Эта пушка вдобавок стреляет водой через единственное большое «дуло», которое называется устьем. Но, чтобы пушка стреляла, ее необходимо зарядить. «Пушка» тела губок через многочисленные небольшие поры «заряжается» водой, а также частичками пищи, которые дают необходимую для «выстрела» энергию (пушка тоже заряжается зернышками пороха, который дает энергию, необходимую для того, чтобы из ствола вылетал снаряд, – как вода из устья губки). «Порохом» для губки являются, как мы уже говорили, частички пищи – живые и мертвые клетки водорослей, бактерий, маленькие кусочки отмерших тел других существ, которые живут в воде или каким-то образом попали в воду с суши – были смыты дождем, занесены ветром и т. п. Напомним, что губки – животные, поэтому питаться могут только готовыми органическими веществами. Чтобы частицы этих готовых органических веществ попали в тело губки, следует поддерживать постоянный ток воды через поры. Постоянство этой струи обеспечивают многочисленные клетки со жгутиками. Они в основном составляют внутренний слой тела губки. Клетки со жгутиками собирают пищу (готовые органические вещества), которую приносит вода. Такой способ питания чем-то напоминает отбрасывание лапши через дуршлаг, но имеет и научное название – фильтрация. Струя воды нужна также для того, чтобы унести из тела губки остатки переваренной пищи. (Если продолжить сравнение тела губки с пушкой, можно сравнить частички переваренной пищи с пороховой копотью. Здесь, пожалуй, уместно заметить, что как старинные, так и современные пушки после стрельбы нужно тщательно чистить от пороховой копоти.) У самых простых и древних губок есть, как у старинных пушек, только одна большая полость тела. «Более современные модели» имеют сложную систему полостей, связанных с главной – самой крупной. Впрочем, правомернее, пожалуй, будет сравнить губку не с пушкой, а с печной трубой, из которой струя горячего воздуха выносит мелкие частицы копоти (мы называем их дымом). Ведь сила водяной струи, выходящей из устья, совсем небольшая, но движение воды происходит постоянно, что и обеспечивает жизнедеятельность этих животных.

Губка Бокал Нептуна

Кислорода губкам нужно совсем немного, потому что они не двигаются. Хватает только кислорода, растворенного в воде, – через поры он попадает в тело губки. Поэтому никаких специальных устройств для подачи кислорода, то есть органов дыхания, губкам не нужно. Великий конструктор Природа лишнего не создает. Вообще у губок только два слоя клеток: 1) снаружи – плоские покровные клетки, 2) внутри – клетки со жгутиками. (Мы о них уже рассказывали – они обеспечивают ток воды через поры, необходимый для фильтрации частиц пищи, они же и переваривают эту пищу; такой способ переваривания называется внутриклеточным. Это самый простой способ пищеварения. Им пользуются и представители типа Простейшие.) Два слоя клеток различными тканями считать еще нельзя, ибо разница между клетками внешнего и внутреннего слоев не всегда строго соблюдается.

Маленькая морская губка Суберитес домункула способна в течение часа пропустить через себя и очистить 240 л воды. Это в 40 тыс. раз превышает объем ее собственного тела.

Но и относительно простые конструкции при определенных условиях успешно выполняют свои функции. И губки, которые существуют на нашей планете уже более полумиллиарда лет, это подтверждают. Они занимают свое скромное, но довольно заметное место на Земле. Яркие примеры этого мы приведем далее. А пока поговорим еще об одной проблеме, присущей одновременно и живой природе, и технике.

Любая машина, любое устройство, даже самое простое, со временем портятся и разрушаются, их ремонтируют, а затем, в конце концов, заменяют новыми. Современные технические устройства не способны создавать себе подобных. (Одна из причин – они для этого слишком простые, проще даже, чем представители подцарства Простейшие.) Машины, которые были бы способны порождать такие же машины, существуют только в произведениях писателей-фантастов (которые зачастую рисуют просто ужасные картины, основанные на этой идее). У «живых машин» для этого есть системы размножения. У губок одним из способов самовоспроизведения является регенерация, то есть восстановление всего тела из мельчайшей его части. Определенная способность к регенерации есть почти у всех животных, даже у самых сложных. Есть она и у нас – людей. У здорового человека затягиваются раны, отрастают волосы и ногти, регенерирует даже такой важный орган, как печень. А возможно ли, чтобы из кусочка тела вырос человек? Современная наука не отрицает такой возможности. Называется это клонированием. Осуществлено уже клонирование овцы – знаменитой Долли (она выросла даже не из кусочка тела, а из одной отдельной клетки). Техническая возможность клонирования человека до сих пор сомнительна, хотя и имеются отдельные сообщения о его осуществлении.