Амнион рептилий и млекопитающих – это капсула с частичкой океана, позволяющая животному окончательно и бесповоротно переехать на сушу. И только морские черепахи, махнув лапой на миллионы лет, которые занял этот продолжительный переезд, решили, что в океане им все-таки живется лучше.
Склонившись над рожающей черепахой, я думал о горькой иронии ее жизни. Вторичный «переезд» с суши в море – не такая уж редкость (так в свое время поступили, например, предки китов и дельфинов). Но морская черепаха не просто передумала жить на суше. Морская черепаха – это как бы лягушка наоборот. Земноводные в своей жизни стремятся на сушу, но всегда возвращаются к воде, которая тянет их назад. Морские черепахи стремятся в океан, но их тянет назад суша. То самое «сухопутное» яйцо, которое позволило предкам черепах отказаться от водной зависимости, теперь само создает зависимость, угрожающую существованию этих животных. Черепашье яйцо неразрывно связано с сушей: если яйцо залить водой, то зародыш погибнет от недостатка кислорода4.
Зависимость от воды понять несложно. Жизнь появилась в воде, в воде работает, водой наполнена. Без воды живого организма, по крайней мере в известном нам виде, быть не может. Поэтому в том, что лягушке нужно пройти «водную» стадию, перед тем как стать сухопутным животным, нет ничего удивительного. Мы и сами проходим эту водную стадию, просто у нас очень замкнутый водоем – амнион. Не так сложно понять и мотивацию морских черепах и дельфинов, чьи предки вернулись в океан в поисках приключений, которых там всегда хватало и хватает.
Гораздо интереснее вопрос о противоположной зависимости. Зачем живым существам в принципе выбираться из воды? Человеку это может показаться логичным – твердая земля под ногами и воздух в груди для нас естественны, а соленая вода чужда. Но как так вышло, что вода, колыбель жизни, стала для нас опасной? Что забыли наши предки в этой «безвидной и пустой», по-инопланетному суровой и совершенно не приспособленной для жизни среде, которую мы называем «суша»?
И Дух Божий носился над водою
Задолго до того, как на землю ступила первая нога, там жили бактерии5. Неприхотливым микроорганизмам проще адаптироваться к безводным условиям суши и вообще к любым физически неблагоприятным ситуациям. Чем организм сложнее устроен, тем труднее для него освоение новой среды, зато тем больше у него в этой новой среде возможностей. Поэтому эукариоты из воды вылезали очень медленно, но, вылезая, с каждым шагом постепенно меняли окружающий мир, воздух и почву, подминая под себя всю сушу планеты, и в конечном итоге превратили ее в настоящую эукариотическую империю, зеленеющую джунглями, шуршащую крыльями и пестрящую шкурами зверей. То, что эукариоты сумели выстроить на голом камне эту Византию природы, своим могуществом стоящую наравне с древним Римом океана, возможно, самый монументальный вклад нашего домена в историю.
Первыми эукариотическими завоевателями суши принято считать не растения и не животных, а грибы. Точнее, лишайники5, 6.
Лишайник – это грибоводоросль. Его основу составляет плоский гриб, в сердцевине которого спрятаны фотосинтезирующие клетки. Как мы выяснили в прошлой главе, «водоросль» – это широкое понятие, в которое включают любую фотосинтезирующую мелочь. Яркие и разнообразные цвета лишайников определяются яркими и разнообразными водорослями, входящими в их состав7.
КСТАТИ
Лишайник кажется простым, почти неживым. Он выглядит как налет на камне или на стволе дерева и зачастую неотличим от ржавчины или отслоившейся краски. На самом деле с точки зрения грибного царства некоторые лишайники – это самые сложные грибы в природе. Грибы вообще бывают одноклеточными, в таком случае они еще называются дрожжами, а бывают многоклеточными. В последнем случае они обычно имеют вид мицелия, то есть сети из тонких нитей, или гиф. Грибы в повседневном понимании – подберезовики и подосиновики – это наружные репродуктивные органы (плодовые тела) огромного подземного мицелия, также состоящие из тесно сплетенных гиф. По сравнению с мицелиями и даже этими наружными грибами, ткани лишайников зачастую устроены гораздо сложнее, с более выраженным разделением функций между клетками, почти как у животных. Иногда лишайники состоят не из двух, а из трех партнеров (третьим выступают азотфиксирующие бактерии, решающие проблему еще одного ресурса), а недавно выяснилось, что у многих видов в поверхностном слое, помимо главного гриба, живут совершенно другие, одноклеточные грибы, которые потенциально могут принимать участие в защите лишайника8.
Прообраз лишайника – это, скорее всего, цианобактериальные биопленки. Цианобактерии – это бактерии, способные к фотосинтезу (раньше их даже называли «синезелеными водорослями»). Теоретически они вполне самодостаточны и умеют в некоторых случаях образовывать защитные «корки», позволяющие переживать засуху. Грибы, возможно, изначально были нахлебниками в этих биопленках трудолюбивых микроорганизмов, а в дальнейшем завладели инициативой, подчинили цианобактерии себе и заодно стали экспериментировать с другими водорослями. Впрочем, даже сегодня некоторые лишайники – это именно союз гриба и бактерии, а не гриба и растения7.
В учебниках взаимоотношения гриба с водорослью описывают как классический пример взаимовыгодного сотрудничества, но мне они всегда казались больше напоминающими рабство. Роль водоросли в лишайнике понятна: фотосинтез. В чем состоит роль гриба, кроме как эксплуатировать труд водоросли, ограничивая ее свободу?
Я понял, что неправ, в национальном парке Арчес на юго-западе США, куда мы с женой приехали в рамках туристического марш-броска по Колорадскому плато. Арчес выглядит, как если бы Гильермо дель Торо снимал фильм про Марс. Для жизни эта выжженная солнцем красная груда причудливых камней-исполинов приспособлена плохо. Тем не менее жизнь там есть, и не только в эфемерных лужицах талой воды или редких оазисах подземной влаги, куда проникают корни колючих кустов. Прямо на голом красном камне, под палящими круглый год лучами жаркого пустынного солнца, медленно, но несгибаемо растет лишайник, сияющий разными цветами спрятанных в нем водорослей.
В условиях влажного климата водоросль действительно мало выигрывает от содружества с грибом. Но вот в условиях, более похожих на древнюю сушу, преимущества гриба становятся очевидны. В докембрийские времена в атмосфере не было в больших количествах ни кислорода, ни возникающего из него озонового слоя, который бы ослаблял солнечное излучение, – все это еще впереди. Не сгореть в этом солярии было бы сложно даже сегодняшним растениям, а древним водорослям и подавно. Лишайник же может выживать на камне под солнцем без внешних источников питания и даже воды годами. Лишайники выживают даже в открытом космосе: в одном эксперименте лишайники провели 16 дней снаружи спутника «Фотон», выдержав вакуум и прямое солнечное излучение, от которого у нас с вами слезла бы кожа, без видимых отклонений в жизнедеятельности (единственное обнаруженное отклонение после двух недель в таких условиях, как мило пишут авторы этого космического эксперимента: «в лишайниках повысилась доля клеток с поврежденными мембранами»)9.
