КСТАТИ
Тут можно еще раз сравнить селекцию с естественным отбором. Самые успешные растения в мире – это цветковые в целом, а в частности – сельскохозяйственные культуры от пшеницы до кофе. Цветковые успешны потому, что они привлекательны для насекомых, и те их распространяют, выбирая самые соблазнительные. Кофе с пшеницей успешны потому, что они привлекательны для человека, и он их культивирует, отбирая самые питательные или бодрящие. Первое считается естественным отбором, второе – селекцией. Я лично не вижу для такого разделения никакого основания и потому пользуюсь более абстрактным термином «отбор».
Короче, успешное движение гермоплазмы из прошлого в будущее требует движения организмов в пространстве – хотя бы раз в поколение. С этой-то задачей в случае неподвижных растений и справляются лучше всего животные, поэтому польза в них для зеленого царства все-таки есть. Я подозреваю, что в этом причина того, что растения не выживают нас с планеты. Если они когда-нибудь решат, что от животных один вред, не так уж сложно представить сценарий, при котором все наше царство разом вымирает от какого-нибудь противоживотного газа. Это очень похоже на то, что уже однажды произошло с кислородом.
Дети губок
Есть разные версии происхождения первых животных. Согласно самой популярной, этот момент можно представить как превращение хоанофлагеллят в губку6–8.
Наше царство животных в современной биологии обозначается красивым словом Metazoa (это что-то оккультное. Метатрон! Зороастр! Минотавр! Фасфалакат!). Граница «метазой» на древе жизни проводится по той точке, где одноклеточные предки животных впервые становятся многоклеточными организмами. Хоанофлагелляты и губки – соседи по древу, но расположены по разные стороны этой границы, как Светогорск и Иматра по дороге из Петербурга в Хельсинки.
Хоанофлагелляты – ближайшие к животным не-животные. Хоанофлагеллят выглядит как толстый сперматозоид с «воротничком» вокруг хвоста (это принятая терминология, но, честно говоря, если уж мы решили, что жгутик – это хвост, то «воротничок» гораздо логичнее называть юбкой). Юбка-воротничок состоит из частокола толстых, покрытых мембраной ворсинок и нужна для питания. Мотая хвостом в центре юбки, хоанофлагеллят создает поток воды сквозь ворсинки, на которых в результате оседают бактерии, а хоанофлагеллят их заглатывает. Чем он их там, под юбкой, заглатывает – вопрос открытый. Такой тип питания называется фильтрацией.
Губка с эволюционной точки зрения – это ближайшее к не-животным животное и, соответственно, ближайшее к одноклеточным многоклеточное. На микроскопическом уровне губка и хоанофлагелляты поразительно похожи друг на друга. Главный элемент строения губки – это фактически батарея хоанофлагеллят, объединенных в единый слой. Каждая клетка размахивает жгутиком, создавая поток воды сквозь «воротничок», собирает таким образом еду и делится ею с окружающими. Такое объединение в группы в какой-то мере свойственно и самим хоанофлагеллятам – те зачастую образуют сферы из десятков или сотен клеток, словно сперматозоиды, столкнувшиеся головами9.
В общем, губка – это как бы стационарный цех хоанофлагеллят, причем и сами хоанофлагелляты зачастую увлекаются коллективной работой. Расчеты показывают, что это помогает клеткам-фильтраторам с гидродинамикой: суммарный ток воды через колонию мощнее, чем сумма индивидуальных токов, которые доступны отдельно взятым клеткам8. В случае с губками мощность потока воды действительно впечатляет: наберите в YouTube «sponge pumping» и посмотрите на фонтан, который извергает крупная и с виду совершенно статичная губка – его видно, если подкрасить воду.
То есть царство животных началось с того, что плавучие одноклеточные отказались от движения во имя коллективного труда. Труд этот, впрочем, заключался все равно в движении – только не в движении организма, а в движении воды через организм. Гидродинамика – это ведь и означает «движение воды».
Тем не менее отказ от «организменного» движения – способности плавать – порождает проблемы. Как и в примере с яблоней, чьи яблоки недалеко падают и потому требуют, чтобы их подбирали, губки не могут быть вечно неподвижными – что-то должно куда-то двигаться, хотя бы раз в поколение.
Отчасти отсутствие движения целой губки компенсируется движением ее сперматозоидов. Те имеют жгутик и с его помощью уверенно несут генетическое наследие своего неподвижного хозяина на все четыре стороны (точнее, шесть сторон – дело ведь происходит в воде). Но одним движением сперматозоидов проблему неподвижности не решить. Сперматозоиду так или иначе нужно найти яйцеклетку, а та двигаться не умеет и сидит внутри неподвижной губки, словно в завязи цветка – как обсуждалось в главе 4, в неподвижности яйцеклетки состоит весь смысл существования полов. Решение может быть только одно: после того как яйцеклетку найдет сперматозоид, то, что из этого получится, должно уплыть в новое место и уже там стать новой неподвижной губкой. Иными словами, у каждой неподвижной губки обязательно есть подвижная личинка.
КСТАТИ
Сперматозоиды у губок образуются из хоаноцитов – тех самых клеток, которые похожи на хоанофлагеллят и фильтруют воду. Фильтруют-фильтруют, потом оп! Мейоз. И поплыли сперматозоиды в поисках приключений. Следуя логике многоклеточного организма, получается, что эти клетки, хоаноциты-фильтраторы, у губок в организме главные. Если сперматозоиды формируются из клетки-фильтратора, а не из соседней клетки (например, производящей губкин скелет), то клетка-фильтратор имеет шанс отправить свои гены в следующее поколение губок, а скелет-производящая клетка такого шанса не имеет. Значит, и эволюция работает в интересах клетки-фильтратора, подчиняя им всю остальную губку. Это как если бы у нас сперматозоиды формировались из кишки
[14].
Взрослые губки, помимо впечатляющего фонтана воды, ничем особо «анимированным» не отличаются и напоминают скорее смесь растения и цветного камня. Но губки– личинки, несмотря на свои микроскопические размеры, выглядят и ведут себя как настоящие животные. У них аккуратное, симметричное тело в форме небольшой дыньки. Они быстро и усердно плавают (правда, как одноклеточные – с помощью жгутиков). Они реагируют на стимулы – сторонятся яркого света, например. У некоторых даже есть глаз – светочувствительное пятно прямо в торце тела, как фара. Личинка губки живет пару дней, после чего оседает на дно и обретает свою неподвижную, окостеневшую взрослую форму.
