В то время как дождевые черви совершают ритмичные волнообразные движения — цепляясь за окружающую почву передним концом тела и подтягивая вперед остальную его часть, — другие животные, например кроты, просто оттесняют землю к стенкам туннеля широкими лапами. Это возможно лишь потому, что земля на самом деле не монолит, она пронизана воздухом. В редких случаях животные по-настоящему роют ходы в твердой породе, или стачивая ее — как моллюски-камнеточцы, — или даже растворяя породу кислотой, как поступает другой двустворчатый моллюск, «морской финик» Lithophaga.
Однако целую экосистему, состоящую из подземных существ, представить себе трудно. Мы полагаем — причем с достаточной уверенностью, — что жидкость необходима для жизни. Химические реакции редко идут в твердых веществах и газах, поэтому для жизни непременно потребуется какая-нибудь жидкость. Даже если на планете большинство организмов обитает под землей, они, скорее всего, впервые появились и достигли разнообразия в текучих средах. На Земле подземная фауна, безусловно, довольно невелика, и большинство животных, которые все-таки обитают под землей, сохраняют жизненно важные связи с текучими средами. Сурикаты выходят из нор на поверхность кормиться, а живущие в песке моллюски выставляют наружу сифон, чтобы дотянуться до морской воды. Инопланетный мир с развитой подземной экосистемой стал бы величайшей неожиданностью, но вместе с тем редкой возможностью исследовать факторы, ограничивающие развитие жизни в условиях, которые мы, вероятно, даже не можем предсказать, исходя из наших знаний о биоразнообразии родной планеты.
Грозная симметрия
[58]: форма и движение
До сих пор мы обходили одну из господствующих и важнейших стратегий движения, которую мы принимаем как должное, не задумываясь, поскольку она распространена повсеместно. Это свойство присуще почти всему живому на Земле и настолько привычно, что мы даже не задаемся вопросом, можно ли встретить его на других планетах. Но весь предыдущий разговор о многочисленных, независимо двигающихся трубчатых ножках наводит нас на один из важнейших вопросов: будут ли пришельцы двигаться, как морской еж, в любом направлении без явных предпочтений? Или они будут обладать такой же симметрией, как мы, у них будут правая и левая, а следовательно, передняя и задняя стороны, а также выбор направления движения?
Почти все современные животные — заметное исключение составляют только губки, медузы, гребневики и кораллы, — а именно свыше 99 % ныне живущих видов имеют правую и левую стороны. Такие животные называются двусторонне-симметричными или билатериями. Трудно переоценить, насколько важную роль этот план строения тела сыграл в эволюции движения животных на Земле. Двусторонняя симметрия может быть полезна, если вам приходится ползать, как пяденице, по твердой поверхности, приподнимая и вытягивая переднюю часть тела, а затем перенося ее чуть дальше вперед. Способность переместить свое тело «дальше вперед» подразумевает, что ваше тело вытянуто вдоль какой-то оси и относительно этой оси у него имеются правая и левая стороны. Первые ползающие существа, вероятно, напоминали современных плоских червей.
Преимущества двусторонней симметрии для движения животных настолько велики, что очень мало кто из животных не используют этот принцип. Если у вас есть передняя и задняя стороны, это значит, что вы понимаете, в каком направлении вы двигаетесь, и ваши органы передвижения (те же ноги) могут специализироваться таким образом, чтобы перемещать вас в нужном направлении. Лево-правая симметрия также открывает возможность особенно эффективной локомоции благодаря завораживающим волнообразным движениям конечностей. Манта (скат) и кальмар совершают такие движения плавниками, а многоножки скользят, волнообразно перебирая своими крохотными ножками. Ни одно животное, обделенное подобной симметрией, не может состязаться в скорости и эргономичности с теми, у кого есть правые и левые конечности, будь то ноги или хотя бы просто складки кожи.
Однако разобраться в исключениях из этого правила совершенно необходимо, если мы пытаемся определить, какие возможности могут существовать на других планетах и может ли в этих мирах появиться жизнь, по своему физическому строению полностью отличающаяся от той, что мы наблюдаем вокруг себя. Немногие виды, не относящиеся к билатериям, — это в основном кораллы и медузы. Кораллы вообще неподвижны, медузы же вяло плавают в открытом океане, питаясь планктоном и мелкими животными. Далеко не очевидно, что симметрия оказалась бы для медуз бесполезной. Они, безусловно, сталкиваются с опасными и (относительно) быстрыми хищниками, такими как морские черепахи, и, казалось бы, у медузы, способной извиваться вправо-влево, а значит, быстрее плыть, было бы больше шансов спастись. Но, очевидно, в той нише, которую занимают медузы, польза от более совершенного способа уплывать от хищников попросту не перевешивает преимуществ от сохранения примитивного плана строения тела и образа жизни. Одна из главных причин разнообразия жизни заключается в том, что отличаться от большинства сравнительно одинаковых форм — зачастую уже преимущество.
Любопытно, что некоторые виды изначально двусторонне-симметричных животных утратили этот тип симметрии тела и вернулись к более примитивному плану строения, надо полагать, потому, что в той среде, где они обитают, подобная геометрическая организация дает какие-то преимущества. Изучая подобные случаи, можно многое узнать о том, какие условия будут благоприятны, а какие неблагоприятны для возникновения двусторонней симметрии на других планетах. Эти отступники — наши старые знакомые, иглокожие со своими амбулакральными ножками. Они отказались от привычной двусторонней симметрии в пользу лучевой. О том, что изначально по своему происхождению морские звезды и ежи были двусторонне-симметричными, известно благодаря их мелким свободно плавающим личинкам, у которых явно имеются правая и левая стороны. Когда же они находят подходящее место, чтобы осесть и превратиться во взрослое животное, одна половина их тела почти целиком отмирает, и они приобретают заметно круглую или звездообразную форму. Зачем же они это делают?
Ответ, вероятно, связан с их ножками. В такой среде, где трубчатые ножки дают преимущество, — например, на неровной, пересеченной местности или скользкой поверхности в очень вязкой текучей среде — двусторонняя симметрия, оказывается, не так уж полезна. При опоре на множество независимо действующих ножек направленность теряет смысл. Иглокожие и, как я подозреваю, их инопланетные аналоги осторожно передвигаются на тысячах крошечных ножек, получая достаточное сцепление, в то время как быстроногое двусторонне-симметричное животное будет постоянно поскальзываться и падать.
