Текст книги "Технопарк юрского периода. Загадки эволюции"

Автор книги: Александр Гангус

сообщить о нарушении

Текущая страница: 26 (всего у книги 31 страниц)

Да и не такие уж они примитивные, акулы и их родичи по классу древних хрящевых рыб –  скаты. Они тоже не стояли на месте все эти сотни миллионов лет и кое-чего достигли на своем собственном эволюционном пути.

Не хуже каких-нибудь ящериц они научились не метать икру на волю случая и волн, а нести яйца! В прочной роговой скорлупе! А некоторые пошли еще дальше и стали рождать живых детенышей. И их эмбрионы выращиваются в теле матери с помощью особого приспособления, очень похожего на плаценту. Это считается достижением млекопитающих, да и то не всех, а высших, которых так и называют плацентарными. У сумчатых плаценты нет или она недоразвита.

Но с сумчатыми хрящевых рыб сближают некоторые приспособления, выработанные в их эволюции независимо, параллельно. Самки некоторых скатов придерживают вполне развитых детенышей какое-то время у себя в брюхе, где вскармливают их из особых желез... молоком! Во всяком случае, эта жидкость очень похожа по своему составу на молоко.

Яйца, плацента, молоко... Мы видели, как важно было каждое из этих приобретений на столбовом пути эволюции к человеку. И вот, оказывается, какие-то рыбы, да еще к тому же не самые прогрессивные, давным-давно сами, параллельно, изобрели то же самое. В эволюции многие большие события часто происходили по многу раз. Например, раздача скелетов...

Первые рыбы отличались от агнат еще и тем, что на хорде у них появляются настоящие позвонки – сперва хрящевые, а потом и костные. Важное изобретение –  раз мы все, от пред-рыб и рыб до лягушек и зверей, носим имя позвоночных.

Но, оказывается, и позвонки были изобретены не один раз. Одна из дальних наших родственниц по надтипу вторичноротых животных, похожая на морскую звезду офиура-змеехвостка, сумела изобрести и соорудить нечто подобное самому настоящему позвоночнику! Причем в каждом недлинных своих змееподобных лучей, и давно, еще до появления в силуре первых хрящевых рыб с позвоночниками. У офиуры –  пять позвоночников и ни одной головы!

Офиуры произошли от обычных морских звезд, покрытых внешним кожным скелетом (отсюда название –  иглокожие). Скелет был получен иглокожими еще во время кембрийской раздачи скелетов. Потом у части звезд этот наружный скелет как бы перешел внутрь лучей, образовав позвонки. Сначала эти позвонки еще мало соприкасались друг с другом, потом приобрели кнопкообразные соединения, сблизились теснее и стали похожими на современные позвонки, скажем, людей. Но развитие позвоночника наших предков шло совсем иначе! И все-таки пришло к близкому результату.

Иглокожие и хордовые разделились страшно давно, может, более миллиарда лет назад, когда у тех и других не было и намека ни на какой скелет.

Подобные удивительные совпадения эволюции –  параллелизмы – ученые объясняют по-разному и придают им разное значение. Иногда говорят: сходные приспособления вырабатываются потому, что разные организмы попали в одинаковые условия развития. Среда «требует» (через посредство естественного отбора) тех или других приспособлений, и они рано или поздно появляются. Естественный отбор отбрасывает все, что работает плохо или не лучшим образом, и оставляет «на развод» наилучшее решение и раз, и два, и столько раз, сколько потребуется. Это – приспособительный параллелизм. Человеческая инженерная мысль работает во многом как естественный отбор: отбрасывая устаревшее. Законы гидродинамики, к которым должны были приспособиться предки рыб, и законы газодинамики, с которыми имеют дело самолетостроители, очень похожи. Неудивительно, что инженеры пошли тем же путем, каким природа когда-то провела предков рыб.

Человек творит сознательно. Он не мог не оглядываться в своем техническом творчестве на опыт природы. Иногда неосознанно, но иногда и нарочито он подражал ей. «Зализывание» формы скоростных кораблей, самолетов и автомобилей, само стремление ввысь и в глубины моря часто можно объяснить некоторой завистью человека к его летающим, плавающим, быстрым «братьям меньшим». Не один только слепой перебор случайных изменений в наследствен1юсти управляет и параллелизмами природными. У всех животных –  общее прошлое, далекое или близкое, в зависимости от степени родства. Это прошлое, как мы видели, «давит», управляет закономерностями, по которым могут изменяться потомки. А потому во всех поразительных случаях сходства в живой природе в той или иной степени участвуют разные законы, и провести границу – точно сказать: вот здесь сходство определяется общностью происхождения, здесь молекулярно-генетическими законами, а здесь случайными изменениями, отредактированными естественным отбором, –  очень трудно, часто невозможно.

Ведь и иглокожие офиуры, и позвоночные не такие уж дальние родственники. И те и другие –  вторичноротые (то есть у них рот открывается в ходе эмбрионального развития не там, где закладывался сразу после рождения и где он у первичноротых, а на другом конце тела. А вместе с ним –  и мозг. Так что мы – не только вторичноротые, но и вторичномозговые. Или что там вместо мозга у морской звезды... Зачем это было нужно? Говорят, это понадобилось тому общему предку морской звезды и кошки, который в ходе эволюции, выйдя из стадии личинки, навсегда прикреплялся бывшим передом к дну, чтобы бывшим задом можно было теперь чувствовать и хватать и пожирать то, что плыло в его вторичный рот).

Вот как далеко заводят рассуждения, начинаемые от интересной гипотезы В. Яковлева. Сейчас уже трудно спорить с главной мыслью этого палеонтолога: панцирь бесчелюстных и его видоизменения отражали аэро-... вернее, гидродинамическую эволюцию предков рыб. Но, как и всегда, мы не должны в эволюции путать причины и цели. Панцирь служил гидродинамике, но появился он не для того, чтобы бесчелюстной рыбе легче взлеталось, а потому что... Гадать не будем –  может быть, причина этой «раздачи скелетов» была та же, что и у других. Какие-то закономерности химического взаимодействия организмов со средой... «Мода на панцири» в силуре и девоне, другие странные «моды» в истории жизни еще ждут своего полного объяснения.

Кое-что о кефализации

Кефализация –  модный одно время термин науки об эволюции. Не нужно, правда, думать, что кефализация –  это неуклонное превращение всех рыб в одну –  в кефаль. Кефализацией (или цефализацией) Тейяр де Шарден называл один из направленных процессов эволюционного прогресса, выражающийся во все увеличивающейся «башковитости» («цефалос» –  по-гречески голова) детей природы, во все возрастающей роли, усложнении процессов управления в организмах.

В начале эволюционного пути хордовых многие помещали ланцетника, прекрасно обходящегося без чего бы то ни было, похожего на мозг. Далее можно было вообразить мучительный путь нашего предка по обретению столь необходимой с нашей современной точки зрения детали организма. Но вот недавно из Китая пришли, как это повелось в последние годы, сенсационные новости о необыкновенно четких отпечатках мягкотелых предков хордовых животных действительно бесчерепном и мало отличающемся от ланцетника юннанозооне и вполне уже башковитой и даже глазастой хай-коуэллы. Они жили рядом в самом раннем кембрии, явные родственники, но при этом уже очень не близкие. Оба явно прошли через недавнюю кембрийскую революцию, раздачу скелетов – на коже и у того и у другой замечены зубоподобные выросты. Их общий предок мог жить еще за сотни миллионов лет до них, в темные века криптозоя, эпохи жизни тайной... Впрочем, еще две-три такие находки мягкотелых (у древних хордовых даже жаберные дуги смогли подсчитать) –  и с красивым названием криптозой придется расставаться.

Если так дело пойдет, «изобретение» головы, по крайней мере в нашем стволе хордовых, отодвигается в невообразимую древность. Что за причина управляет процессом кефализации?

Голова – вместилище главного центра управления. В основе систем управления, нервных систем животных, лежит ячейка, имеющая функцию передачи (и, видимо, какой-то интерпретации сигнала-импульса),– синапс. Синапсы – одни для всех уровней животных, вообще имеющих нервную систему. Они как будто не менялись, не эволюционировали с древнейших времен. «Если природа нашла удачное химическое решение биологической задачи,– писал академик Е. Крепе, –  то она сохраняет его в дальнейшей эволюции». «Клетки нашего мозга,– думал другой большой ученый, Эрнст Флори,–  производят те же медиаторы, что и нервные клетки низших червей». Значит, дело только в сложности, в объеме мозга, в количестве элементов? Это спорный вопрос, он уходит в философские высоты и биохимические глубины, которых здесь лучше не касаться.

Но гипотеза (хочется сказать: теория) В. Яковлева наводит на кое-какие размышления о путях кефализации... Первый путь избрали хрящевые рыбы: высокая специализация. У акул –  скорость, у скатов –  маневренность. Им было нелегко. На их глазах их «догоняли и обходили»: появились костистые рыбы с подвижными рулями-плавниками, способные передвигаться как угодно: вверх, вниз, назад. А потом появился плавательный пузырь – простейшее компактное антигравитационное приспособление, годное, правда, лишь для воды. А акулы остались тяжелыми, с неподвижными плавниками; нечто подобное произошло бы в том случае, если бы были изобретены «гравилеты», прекрасно управляемые, абсолютно маневренные, способные сесть на любое место, развить любую скорость, а рядом еще существовали бы и успешно конкурировали с этими чудесами техники обычные реактивные самолеты, которые требуют чудовищных аэродромов, гремят, отравляют воздух.

Поразительны достижения хрящевых рыб в отведенном для них эволюцией узком коридоре развития. Как наземные ящерицы и птицы, они научились не метать лакомую для всех уязвимую икру, а нести яйца! В бронированной скорлупе! Некоторые научились живорождению и приобрели своего рода плаценту –  то, до чего до сих пор «не додумались» даже некоторые млекопитающие! Они рождают готовых, прожорливых и вполне способных себя защитить детенышей.

Головной мозг акул и скатов на первый взгляд внушителен.

Но усложнение мозга шло по линии «наименьшего сопротивления»: управление плаванием, полетом, новыми органами внутренней секреции. Сами акулы производят впечатление туповатых созданий не только по сравнению с рептилиями и млекопитающими, которым они кое в чем как бы подражают, но и по сравнению со своими собратьями, обычными, мечущими икру костистыми рыбами. Ну что ж, зато акулам не грозят «поломки управления» – нервные заболевания. В смысле кефализации акулы в давнем и безысходном тупике.

Предрыбы-агнаты вымерли. Но не полностью. Некоторые из них, избавившись от панциря, приспособившись к экономичному змееобразному способу передвижения и паразитическому способу питания, дожили до наших дней и дали возможность ученым взглянуть, какой вклад внес первый этап «рыбьего самолетостроения» – от крыла до рулей – в процесс кефализации. Мозг у современных миксин и миног, этих живых свидетелей далекого прошлого, конечно, весьма примитивен, но это первый мозг (или близкая копия первого мозга) позвоночного, возможно похожий на мозг кембрийской хайкоуэллы, которая еще не была даже и предрыбой! Но это был первый центр управления свободно парящего в толше воды, а не ползающего в придонной грязи и не пассивно ждущего случайной добычи прикрепленного к дну существа. Он в основных чертах предвосхищает мозг всех последующих колен эволюции позвоночных, в том числе и человеческий. Это прямой результат первоначального развития систем управления (В. Яковлев приводит аналогию: первый планер Лилиенталя вообще не имел никаких систем управления, а современный набит всякими проводами, реле, серво-, пневмо– и гидроприводами, вычислительными устройствами). По «самолетному» пути пошли акулы, скаты и некоторые из народившегося нового подкласса костистых рыб (осетровые). Но тогда же одна из конкурирующих фирм природы изобрела другое техническое решение – плавательный пузырь, лишающий веса, и подвижные рули, независимо и с большой степенью свободы управляемые из одного центра. Главная ветвь костистых рыб совершенствовалась именно в этом направлении. И здесь уже трудно подбирать аналогии из авиации: гравилетов, средств свободного обитания в воздухе, пока не создано (дирижабли и вертолеты –  явно не то и по скорости, и по экономичности). Но и эта ветвь в смысле кефализации ограниченна...

Самой интересной (для нас) была «идея» использовать «авиационные технические достижения» для выхода в другую среду. Подвижные независимые лопасти-плавники могли стать конечностями, плавательный пузырь (еще, возможно, недоразвитый в зачатке) мог стать... легким! А нервная система и мозг, система управления, изощренная на путях рыбьего «авиационного» технического прогресса, были готовы справиться со всеми новыми задачами, были готовы к новому развитию. Впереди был прямой, главный путь кефализации. Кистеперые и их близкие родичи –  двоякодышащие рыбы сделали первые шаги по суше.

Да, сейчас космонавтика находится в положении девонской кистеперой или двоякодышащей рыбы, в лучшем случае первых земноводных ихтиостег. Для тех существ главной стихией продолжала оставаться вода: здесь они размножались и предпочитали жить, а выползали на сушу по ночам и в сумерках, прячась от прямых лучей солнца, в погоне за добычей –  первыми насекомыми и другими членистоногими. Так и сейчас космические корабли осторожно и ненадолго выходят в ближайший, «прибрежный», космос, избегая коронарных выбросов на Солнце, способных облучить космонавта. Но они развиваются, и их не очень далекое будущее – долгие полеты к ближайшим планетам (и лишь разведочные – к дальним). Как это было у высших земноводных, космические корабли станут уже «жителями» новой среды, но их колыбелью останется пока прежняя, где они проходили «личиночную» стадию, где их будут строить, конструировать, снаряжать в путь. И лишь на следующем этапе появится полная автономия, обитание не только в межпланетной «прибрежной» космической среде, но и в пустынях большого космоса, «оазисах» других планетных систем, на «материках» иных галактик. Эфирные города К.Э. Циолковского должны когда-нибудь стать реальностью.

Можно вообразить себе одно из таких поселений. Гигантские кольца материи разного диаметра, вложенные одно в: другое, будут вращаться вокруг звезд, полностью усваивая, перерабатывая их энергию на нужды сверхцивилизации. Это будут полностью управляемые централизованные системы, построенные по законам небесной механики, а не газо– или гидродинамики.

Странно и, может быть, жутковато представлять себе сейчас эту жизнь. Но не странно ли и не жутковато было бы мыслящей предрыбе девона представить себе жизнь ее потомков на сухой, голой, неуютной суше под палящими лучами Солнца?

В истории взаимоотношений водной и воздушной стихий не раз было, что набравшиеся на суше новых талантов и способностей ее жители возвращались в воду. Неоднократно это проделывали амфибии, ящеры (ихтиозавры, плезиозавры), млекопитающие (тюлени, киты).

Возвращенцы оказывались в выгодном положении. Они приносили с собой высший интеллект, совершенство своей нервной системы. Цари современной водной стихии – киты. Китообразные дельфины с их огромным мозгом –  высшее достижение процесса кефализации в воде. Необыкновенно сложная система реакций, сообразительность, доходящая почти до мышления, –  такими видят дельфинов многие биологи. И высочайшая «самолетная» техника: радар-локатор, ультразвуковая сигнализация, автоматизированное управление упругостью кожи, позволяющее гасить тормозящие вихри на больших скоростях. Продолжая эту аналогию в будущее развитие взаимоотношений двух стихий – планетной и межпланетной, мы вправе ожидать, что развитие космической техники даст Земле очень много. Уже сейчас с помощью спутников мы можем лучше предсказывать погоду, улучшили телевидение и дальнюю связь. В будущем космическая техника преобразит планеты: изменит в нужном направлении их атмосферы, зажжет новые источники энергии.

Человек, вероятно, перестал биологически эволюционировать в полном смысле этого слова: недействителен больше процесс естественного отбора – главный фактор биологической эволюции. Эволюционировать, причем по совершенно объективным законам, будут его сознание и искусственная среда, создаваемая человеком вокруг себя: жилища, города, каналы, ракеты, космические постройки. И в основе этой эволюции – общие закономерности развития систем, постигаемые и осваиваемые уже сейчас человеком и его науками: палеонтологией, исторической геологией и географией, информатикой, философией, историей...

ГЛАВА 10

ОТ СОДРУЖЕСТВА К ЕДИНСТВУ (МЫСЛИ НА ОДНОМ УЧЕНОМ СОВЕТЕ)

Эра скрытой жизни

Чем глубже в земные слои уходит геолог, тем реже обращается он к специалисту до ископаемым растениям и животным – палеонтологу. И не потому это происходит, что там, в довольно однообразных отложениях докембрийских протерозойских времен, ему все ясно (как раз наоборот!), а просто не остается в этих слоях свидетелей прошлого –  окаменелостей.

Строматолиты –  коллективные скелеты архейских цианобактерий, которые преобразили Землю. Это они заложили первую кислородную атмосферу

Некоторые геологи называют границу между кембрием и докембрием вендом. В этот довольно короткий период (примерно 545 млн лет назад) Земля как будто сразу, мгновенно обрела жизнь – десятки, сотни видов, родов, семейств животных вдруг появляются на страницах геологической летописи. В кембрийском пласте возрастом 511 млн лет британец Марк Уильямс нашел дивной сохранности крошечного рачка, мало чем отличающегося по сложности своей организации от современной креветки. Так что мало кто сейчас думает, что столь разнообразная и уже высокоорганизованная жизнь действительно появилась вдруг, как не думает историк, что история народов начинается с изобретения письменности. Дописьменный и очень долгий период был, но о его содержании можно судить только по косвенным, археологическим свидетельствам.

Для палеонтолога «дописьменным» периодом эволюции жизни на Земле был докембрийский. Его еще называют криптозой – эра скрытой жизни –  в отличие от фанерозоя, последних шестисот миллионов лет жизни явной. Отпечатки каких-то многоклеточных животных доходят и из криптозоя (эдиакарская фауна, довольно уже разнообразная и странная, датируется 630 миллионами лет тому назад.) Но докембрийская эпоха чуть ли не в десять раз длиннее фанерозоя.

Ученым очень нужно научиться читать отложения докембрия, разделять его на эпохи. И в этом им вес же поможет палеонтология. Скелеты, эти древние письмена палеонтолога, еще не были «изобретены» мягкотелыми животными докембрия. Но были в эти давние эпохи существа, способные сообща строить известковые постройки, рифы, своего рода коллективные скелеты. Докембрийскими изобретателями скелетной письменности были примитивнейшие из живущих и ныне на Земле организмов – одноклеточные сине-зеленые водоросли. Впрочем, это старое название. Сейчас принято писать и говорить: цианобактерии. Их коллективные постройки называются строматолитами.

9 марта 1972 года в Москве защищалась диссертация на звание доктора наук как раз по строматолитам. Диссертанту И. Крылову, пришлось «отбиваться» от академически вежливых, но настойчивых атак биологов и геологов. Дело в том, что И. Крылов, систематизировав огромный материал по ископпаемым и нынешним строматолитам, пришел к выводу, что коллективные постройки сине-зеленых можно (условно, но можно!) классифицировать по «родам», «видам», группам, можно наметить тенденцию развития их форм в докембрийские времена и, выделив «опорный разрез» докембрийских осадков, выработать хронологическую шкалу таинственного докембрия, сделав его тем самым гораздо менее таинственным. Встретив в таких слоях столбики, корочки, желваки строматолитов, геолог должен теперь только обратиться к соответствующему справочнику, откуда он узнает, в каком горизонте докембрийских толщ «водились» подобные же формы.

Смелость Крылова заключалась в том, что в качестве эталонов геологического летосчисления он выдвинул не индивидуальные скелеты, как это принято в палеонтологии, а коллективные постройки. Отвечая на вопросы сомневающихся, Крылов сумел доказать свою правоту, доказать, что закономерная смена форм строматолитов в докембрии была в действительности. В зале возник было спор, могут ли одноклеточные создания, иногда даже разных биологических видов и родов, собравшись вместе, живя в симбиозе, в целом дать нечто похожее на некий сверхорганизм, сверхвид, сверхрсд. Спор этот имел давнюю историю.

Кто и что

Про дуб говорят «что?», про амебу ― «кто?». Тем самым мы зачисляем в неодушевленные предметы прекрасное высокоразвитое существо дуб и поднимаем до себя, одушевляем гораздо более примитивную амебу. Как произошло деление живого мира на два царства? И правомерно ли оно?

Однажды палеоботаник С. Мейен обошел друзей и коллег, вопрошая каждого: «Каким ты представляешь себе древний организм, общего предка растений и животных?» Ответы были однотипными: что-то очень примитивное, одноклеточное. Как же иначе? И растения, и животные (в период эмбрионального развития) начинают свой жизненный путь с одной-единственной клетки, тем самым (и дальнейшими превращениями) повторяя долгую эволюцию живого от простого к сложному.

Может быть, идти от «общих черт»? Примерно так поступают лингвисты, устанавливая Степень родства и давность расхождения двух языков.

Получилось любопытно. Подавляющее большинство современных животных и растений –  многоклеточные. Клетки в их организмах специализированы, то есть одна по намеченному плану становится клеткой тычинки, глаза, другая –  клеткой листа, слюнной железы. И растения, и животные способны к регенерации органов: клетка может в случае надобности «забыть» о своей специализации и, делясь, начать выращивать орган, ей как будто чуждый. Ящерица заново отращивает хвост, лягушка – лапу, растение –  листок. И животные, и растения строят свое тело по сходным законам симметрии. Одними и теми же формулами можно описать расположение сучков на дереве и конфигурацию раковины моллюска. И животные, и растения предпочитают размножаться половым путем (хотя иной раз могут и вегетативным, почкованием).

В общем, оказалось, что существо, стоящее у истоков двух царств –  животных и растений, –  должно быть необычайно высокоразвитым, многоклеточным. Построенным по определенным законам симметрии, знающим супружеские обязанности...

Нарисовать такой «провокационный» портрет нашего общего с растениями предка С. Мейену понадобилось для того, чтобы привести к абсурду принцип: общие черты –  от общего предка. Конечно же не был древний организм –  ни животное ни растение –  ни многоклеточным, ни красавцем, обладающим чертами симметрии. Но было в этом предке заложено что-то, что позволило разделившимся впоследствии двум царствам развиваться параллельно и параллельно, но независимо вырабатывать в себе сходные черты. А для того чтобы уловить это что-то, нужно идти в глубь клетки. Там, по мнению ученых, живет по сей день память о прошлых временах жизни на Земле, временах, не оставивших следов в палеонтологической летописи.

Цитоэтология

(научно-фантастическая реальность)

...Она ползала, создавая силой слепого инстинкта себе временные студенистые ноги –  псевдоподии, вытягивала их, нащупывая новое пространство, новую, свежую пищу, и, закрепив их там, где это было удобно, подтягивала, переливала туда свое аморфное тело. Время от времени она замирала. Дрожь пробегала по желеобразному организму. Она делилась, давая жизнь себе подобной, и снова возобновлялось это бесцельное существование, бессмысленное наращивание биомассы.

Но в массе этих бесполых рыхлых тел созревало ощущение приближения критической точки. Каким-то непостижимым образом бесчувственные амебообразные организмы знали: скоро их общее число достигнет нужного размера. И тогда...

И наступила эта минута. По беззвучному, бесцветному, не осязаемому, но властному сигналу клетка прекратила свое бессмысленное ползание. Замерли и все ее соседки. Мощный инстинкт спаривания устремлял друг к другу только что вялых, не знающих жизненной цели тварей. Спаривание заключалось в полном слиянии двух клеточных организмов вплоть до слияния их жизненных центров –  ядер.

Объединившись с соседней, наша клетка стала другой. Она начала ощущать окружающий ее мир. Где-то в отдалении брезжил свет, она «увидела» его впервые и устремилась к нему вместе со слизистым потоком себе подобных. Вблизи светлого пятна по какой-то властной команде слизистое скопление перестало струиться, слившиеся попарно существа выстроились большим плоским кругом, Предстояло самое главное. Вот середина диска стала вздуваться, подниматься, одно амебообразное существо за другим устремлялось в этот бугор и, достигнув вершины, замирало, становясь ступенькой для следующего. Останавливаясь, полужидкое существо быстро менялось, становилось суше, тверже. И вот это уже обычная растительная клетка, вместе с другими образующая столбик, полый внутри, где продолжался еще ток студенистых существ вверх.

Наша героиня-клетка устремилась в этот поток одной из последних. На самом верху, где набухал большой шар, новая дрожь потрясла ее: она снова разделилась, но на этот раз это не было простое деление: в ее половинках гены были уже перекомбинированы –  преимущества полового пути размножения! И подобно окружающим прочим половинкам, эти две остановились: наступила пора нового превращения. Подсохнув, избавившись от лишнего веса, каждая из них превратилась в маленькую спору. Шар на верхушке столбика лопнул, споры разлетелись, давая начало новым бесполым существам, бессмысленно передвигающимся и размножающимся в ожидании нового всплеска...

«Гриб в капусте!» –  скажет удивленно не очень искушенный в сельском хозяйстве. «Кила» –  определит болезнь капусты специалист. Да, именно так ведут себя клетки этого гриба – миксомицета. Это явно одноклеточные животные. Но, собравшись вместе, они образуют многоклеточное растение (правда, низшее). Граница между царствами оказывается размытой, неопределенной. .

Долго считали миксомицет каким-то странным исключением. Но тщательные исследования показали, что клетки животных и растений обладают часто необыкновенной самостоятельностью в действиях, в тактике своего поведения. Поведения! Именно этим словом определил советский биолог В. Александров то, что происходит с клетками организмов. Новая наука, наука о поведении на клеточном уровне, называется цитоэтологией.

Картины, будто взятые из бесчисленных фантастических романов, в царстве клеток обыденны и заурядны. Вот головастик, превращающийся в лягушку. У него пропадает хвост. Именно пропадает –  не отпадает, не отрывается. Как это происходит? Оказывается, организм головастика накануне столь важного события вырабатывает особые клетки –  макрофаги. Макрофаги – странные создания (их так и хочется назвать созданиями). Они могут быстро двигаться с помощью волнующейся мембраны. Они... хищники! Да, да. Именно макрофаги кидаются в хвост головастика и начинают хватать направо-налево расколовшиеся к этому времени мышечные волокна хвоста. Они их пожирают. Эта картина напоминала бы какое-то жуткое пиршество, если бы... не была предусмотрена программой развития личинки. Макрофаги никуда не уходят из организма. Съеденные ими вещества хвоста полностью идут в дело. Организм, как бы питаясь наевшимися макрофагами, начинает строить ноги будущего лягушонка.

Это «хищничество» внутри организмов. А вот «жертвенность». Развивающаяся яйцеклетка губки требует усиленного питания. Губка –  примитивно построенное многоклеточное. Обмен веществ у нее еще не налажен, нет рта, желудка, сосудов и прочих трубопроводов для транспортировки веществ, но она справляется с этим делом. И как! Некоторые клетки губки вдруг перестраиваются, превращаясь в нечто похожее на амеб. Эти «амебы» движутся сами прямо к яйцеклетке, которая их «пожирает».

Некоторые клетки губок делятся не полностью. В такой полуразделившейся клетке –  два ядра. И вот эти ядра начинают странную суету. Они протягивают между собой какую-то полупрозрачную нить. Эта ниточка тотчас же начинает обрастать кальцитовыми молекулами. Биокристалл – кальцитовая иголочка растет, и клетка наконец делится. Вы думаете, в этот момент кончается согласие между ядрами клеток-строителей? Ничего подобного! Клетки рассаживаются по концам иглы. Одна на том, что растет изнутри тела губки наружу, другая –  посредине, ближе к тому концу, что растет внутрь. Та, что снаружи, начинает медленно ползти по иголочке внутрь, откладывая по пути кальцит. С необыкновенной точностью она формирует окончательно изящную спикулу, часть губкиного скелета. Вторая в какой-то момент трогается в том же направлении, выкладывая еще один слой кальцита. Наконец обе сходят с иглы и распадаются; дело сделано.

Муравьи носятся со своими куколками, оберегая их, вскармливая. Часто удивляются, как в этом маленьком теле может быть заложено столько хлопотливой расторопности и «заботливости». Но внутри организмов, на клеточном уровне такая хлопотливость еще более удивительна.

Вот начала делиться оплодотворенная яйцеклетка одной из медуз. Первое деление. Клеток две. И тут их пути расходятся. Одна продолжает делиться – она-то и дает будущую медузу. Другая же превращается в клетку-носильщика. Носильщик обретает опять-таки амебообразный вид и несет растущий зародыш медузы совсем в другой конец материнского организма, туда, где питание получше. А пронеся драгоценный груз через все преграды, братец фороцит (так называют биологи клетку-носильщика) распадается. Это примеры наиболее простых, распознанных случаев поведения клеток. Путешествия клеток внутри сальп, размножающихся с чередованием поколений, еще удивительнее, чем у медуз.

Все в цитоэтологии пока загадка. Непонятно, как передаются сигналы на этом уровне, как «сговариваются» клетки, что служит толчком для их превращений. Конечно, все это может управляться и из общего центра, но большая самостоятельность исполнителей очевидна. До сих пор не очень-то понят механизм движения клеток. И амебообразные переливания, и движения хвостиков у жгутиконосцев, у подвижных мужских половых клеток, и волнообразные движения мембран и ресничек... Но сейчас речь идет не об этих удивительных вещах.

А идет она о том переходе от одноклеточности к многоклеточности в эволюции всего живого, который когда-то параллельно шел и в мире растений, и в мире животных. Клетки, привыкшие жить самостоятельно, научившиеся приспосабливаться к самым разным условиям, объединились в многоклеточные организмы, но не потеряли этих своих ценных свойств. Больше того, в сложных условиях сотрудничества, симбиоза (в каком-то смысле все многоклеточные –  это сверхорганизмы, колониальные сооружения с максимально высокой специализацией колонистов), в этих новых условиях, бывшим самостоятельным организмам пригодились их подвижность и их умение специализироваться для самых разных работ.