Текст книги "Загадка жизни и грязные носки Йоса Гротьеса из Дрила"
Автор книги: Ян Схюттен
сообщить о нарушении
Текущая страница: 4 (всего у книги 8 страниц)
Теперь проблема яйца и курицы решена?
Проблема курицы и яйца кажется неразрешимой. Однако мы знаем: решение должно быть, ведь курица и яйцо существуют. Значит, должно быть решение и для проблемы ДНК и белка. Самое очевидное – это РНК. РНК (так принято коротко называть рибонуклеиновую кислоту) во многом похожа на ДНК, только по форме не… не двойная спираль. РНК, как и ДНК, хранит информацию о жизни. А что еще важнее, может сама себя копировать. Таким образом, молекулы РНК были первыми молекулами, которые могли обеспечить себе «потомство». Ведь чтобы существовать, РНК не нуждается в белке. И вполне возможно, именно она играла в начале жизни роль белков и ДНК. Впоследствии из нее развилась ДНК, которая создала белки. Неопровержимых доказательств пока нет, но ученые очень стараются их найти.
Перед нами встает очередная проблема – как же тогда возникла РНК? РНК тоже длинная молекула с очень сложной структурой. Представь, что ты высыпаешь в океан миллиарды пакетов макарон «Алфавит» и ждешь, когда к берегу сами собой прибьются тексты песен Джастина Бибера. Вероятность, что это случится, есть, но настолько ничтожная, что можно назвать ее несуществующей.
Как самому «оживить» вещества?
К счастью, с РНК обстоит несколько иначе. РНК образована из различных химических веществ, которые подчинены определенным химическим закономерностям. Одни молекулы в этих веществах притягиваются друг к другу, другие отталкиваются. Тут вроде как с буквами: одни часто стоят рядом, других же рядом никогда не встретишь. Ты нипочем не наткнешься на сочетания вроде «ФСДГ», «XXРТРГДД» или «УУУТТУИИ», зато можно встретить «ОХАБ», «ИБАБА», «ЭББИ». А отсюда уже недалеко до «Бэби, бэби, бэби…», верно?
Ты можешь провести в домашних условиях простой опыт, чтобы посмотреть, как происходит нечто подобное. Молекулы самых обыкновенных веществ сразу образуют цепочку, сами по себе принимают такую форму, будто они живые. Сделать надо вот что:
Соль живет?
И что получится? А вот что: вырастет деревце из соляных кристаллов. Пока вода испаряется, кристаллы соли медленно ползут вверх, будто живое существо. На самом деле соль, конечно, не живет, она просто следует разным химическим законам. РНК формируется примерно так же, только этот процесс в миллионы раз сложнее.
Но это не страшно. Ведь чтобы сформироваться, РНК имела в своем распоряжении сотни миллионов лет. Ученые, кстати, уже провели эксперименты по созданию РНК. И как? Успешно! РНК все-таки менее сложна, чем ДНК. Стало быть, ДНК почти наверняка возникла из РНК.
Как выглядела первая жизнь?
Самая примитивная жизнь, известная нам сейчас на Земле, это жизнь совсем простых клеток. Но и такая простая клетка довольно сложна. Это как бы маленькое тельце. Там есть ядро с молекулами ДНК и генами – вроде как мозг клетки. Есть части с красивыми названиями – рибосомы и митохондрии, это, так сказать, органы клетки. Есть цитоплазма, которую можно отдаленно сравнить с кровью. И есть мембрана, оболочка, в которой все это помещается. И еще кое-какие необходимые компоненты, обеспечивающие исправное состояние клетки. Словом, клетка весьма сложна. Поэтому первая жизнь едва ли изначально выглядела так.
Первые клетки наверняка были гораздо проще. Как мешочек с набором заготовок. Они не имели ни ядра, ни митохондрий, ни рибосом. Вместо них были аминокислоты, белки и молекулы РНК и ДНК. Молекулы РНК и ДНК отдавали «команды» аминокислотам и белкам. Сообща все они делали то, что положено делать клетке: поглощали полезные вещества, выводили отходы и выращивали новые «клетки».
Мы можем увидеть тех, кто старше динозавров?
Вещества и молекулы удерживались вместе благодаря пленочке жирной кислоты. Жирная кислота – материал, из которого сделаны мембраны. Первые клетки были незамкнуты. Допустим, что кучку живого материала окружала пленочка жирной кислоты в форме буквы С. Чем больше С закрывалась, чем больше походила на О, тем удобнее было удерживать то, что внутри. В конце концов оболочка замкнулась, тогда-то компоненты содержимого клетки уже могли развиться в полноценные рибосомы, митохондрии и все остальное.
В наши дни по-прежнему существуют очень простые клетки, которые выглядят как первые замкнутые клетки. Например, определенные бактерии. Не сложные бактерии с мотором-супержгутиком, такие возникли только после миллиардов лет эволюции, – нет, совсем простые клетки без ядра и митохондрий. Причем чувствуют они себя превосходно и за долгие миллиарды лет почти не изменились. Встречаются такие бактерии повсюду. Так что если хочешь взглянуть на жизнь, какой она была миллиарды лет назад, достаточно вооружиться хорошим микроскопом. И ты увидишь существа, которые на миллиарды лет старше тираннозавра рекса! Только вот… с виду они, увы, не настолько внушительны.
Страдает ли Земля избыточным весом?
По поводу возникновения жизни на Земле до сих пор существует множество вопросов. Но мало-помалу мы получаем все более ясное представление о том, как это могло произойти. Кстати, я пока едва упомянул наиболее вероятную гипотезу зарождения жизни на Земле. Она связана с метеоритами.
Осторожно! Пригнись! Пока ты читаешь это предложение, Землю бомбардирует вещество из космоса. Метеориты, а также космическая пыль. По этой причине Земля каждый день становится на несколько миллионов килограммов тяжелее. Не беспокойся, вероятность того, что метеорит свалится на тебя, исчезающе мала. Вдобавок Земля до того тяжелая, что эти миллионы килограммов совершенно незаметны. Так сколько она весит? Много: примерно 6 000 000 квинтиллионов килограммов! Так или иначе, некоторые из миллионов килограммов метеоритов содержат аминокислоты. И мы точно знаем, что аминокислоты прилетают из космоса, потому что порой они совершенно не такие, как те, что имеются у нас на Земле.
Откуда взялась жизнь на Земле?
Вселенная, конечно, намного старше Земли. Поэтому весьма велика вероятность, что аминокислоты занесены на нашу планету метеоритами. Например, с планеты, где восемь миллиардов лет назад уже были аминокислоты. А потом эта планета, возможно, взорвалась.
Земная жизнь могла, стало быть, возникнуть разными способами. На самой Земле, а возможно, в дальнем космосе. Это затрудняет поиски неоспоримых доказательств того или иного происхождения жизни. С другой стороны, все эти объяснения превращают зарождение жизни из чего-то исключительного во что-то чуть более закономерное и обыкновенное.
Часть 8
Выживание в палеоокеанах
Где на Земле возникла жизнь?
Итак, мы пока не вполне точно знаем, как возникла жизнь на Земле. Не знаем и где именно она возникла. Дело в том, что она могла появиться сразу в нескольких местах. Ясно только, что для человека любое из этих мест было бы крайне неблагоприятно. Учитывая целый ряд условий, каким они должны были удовлетворять.
Во-первых, там должно быть ужасно жарко – приблизительно от 70 до 80 градусов. При более низкой температуре аминокислоты не очень-то формируются из мелких молекул, а при более высокой они могут распасться. Во-вторых, это место, вероятно, располагалось не на ярком солнечном свете. Земля тогда еще не имела воздушной оболочки, поэтому каждый солнечный луч был смертельным. И наконец, необходима вода. Жизнь возникла в этаком первичном бульоне, а для бульона нужна вода, это знает любой повар. И если учесть все условия, каким должно удовлетворять такое место, то в конце концов остается всего несколько возможностей. Давай остановимся на них подробнее…
1. В кипящих грязевых лужицах?
Ты на пляже, у тебя с собой лопата и есть немного времени? Значит, ты можешь выкопать яму глубиной этак 6370 километров. И окажешься точно в центре Земли. Местечко не очень-то приятное, ведь температура там от четырех до семи тысяч градусов. Чем глубже копаешь, тем жарче становится. В наших краях земная кора настолько толстая, что мы вообще не чувствуем этого жара. Но на Земле есть области, где кора довольно-таки тонкая. Например, в Исландии. Или в Йеллоустонском парке в Соединенных Штатах. Там земная кора кое-где настолько тонка, что грунтовые воды, вырываясь на поверхность, иной раз почти кипят. Так получаются гейзеры.
Кто живет в суровейших условиях на Земле?
Существуют и подогретые озерца, и лужицы. Иногда вполне приятные, где зимой очень хорошо купаться. Но бывают и вонючие грязевые озерца, настолько насыщенные кислотами, что все скукоживается, настолько горячие, что в них можно сварить яйцо, и настолько ядовитые, что, едва вдохнув их испарения, почувствуешь себя дурно. Вот это идеальные места для возникновения жизни!
Хо-хо, подумаешь ты, да может ли там что-то жить? Ладно, давай поглядим. Найдены микробы (это собирательное название всех существ, которые настолько малы, что невооруженным глазом их не увидишь), прекрасно себя чувствующие при температуре ни много ни мало 85 градусов и уровне кислотности, при котором можно растворить велосипед. Стойкие ребята, а?
В такой горячей грязевой лужице удовлетворяются два условия из трех: там жарко и там есть вода. Правда, в этот неглубокий водоемчик проникает солнце. Но беда невелика. Подобные водоемчики всегда располагаются поблизости от вулканов. А мы знаем, что вулканы в ту пору прямо-таки неистовствовали. Все вместе они наверняка быстренько обеспечили основательное количество дыма и сажи. И таким образом могли успешно задерживать яркий солнечный свет. И пожалуйста, все три условия выполнены!
Какие существа на земле самые большие?
Исследователи выловили в таких грязевых лужицах различные виды бактерий, относящихся, вероятно, к числу древнейших видов на Земле. Нашли даже совершенно новую форму жизни, какую в других местах никогда не находили, – архей. И если говорить о стойкости, то кому-кому, а археям ее не занимать! Они встречаются в самых горячих источниках; некоторые выдерживают даже температуру в 121 градус. Другие археи живут в экстремальном холоде. Третьи – в убийственно кислой или просто ядовитой среде.
Археи во многом схожи с бактериями: они тоже одноклеточные и такие же микроскопические. У некоторых архей даже есть жгутик. Но действует он совершенно особенным образом. Археи устроены совершенно не так, как бактерии. То есть эволюция может разными способами обеспечить видовое сходство. Дальше в этой книге ты найдешь яркие тому примеры.
В общем, такие горячие лужицы вполне могли стать источником всей жизни на Земле.
2. Или все-таки на морском дне?
Вода, высокие температуры и отсутствие солнечного света – эти условия встречаются и на морском дне. Не везде, но на некоторых участках морского дна, где земная кора весьма тонка. Кое-где она вообще отсутствует, и наружу изливается текучая лава. Там ужасно жарко. Вода порой нагрета до нескольких сотен градусов. В обычных условиях она бы испарилась, здесь кипяток удерживает давление. А оно огромно – представь, что тебе на голову давит километровая башня ведер, до краев полных воды.
Но ведь в подобном месте ничто жить не может? Разве можно выдержать такое давление? Еще как можно. На дне океана найдены разные виды животных, которые живут себе там, будто иначе и быть не может: археи и бактерии, а еще черви, моллюски и креветки.
Так что вполне возможно, что жизнь зародилась как раз на дне океана.
3. Или все началось где-то глубоко под землей?
Глубоко под землей залегают грунтовые воды. Солнца там нет, зато достаточно жарко. А это опять-таки возможность для возникновения жизни. Но есть ли там вообще жизнь? Да, есть. Даже в местах, еще менее гостеприимных, чем морское дно или кипящие лужицы.
Одна из самых удивительных форм жизни под землей – бактерии-экстремофилы, так их называют. Колонии таких бактерий свисают с потолка пещер каплями слизи. Живут они в смертельно ядовитой атмосфере и питаются ядовитыми веществами. А сами выделяют серную кислоту. В серной кислоте обычно убийцы растворяют трупы своих жертв, чтобы от них и следа не осталось.
Бессмертные бактерии?
Но это еще пустяки по сравнению с другими бактериями, живущими в пространстве без кислорода, без пищи, среди ядовитых газов. Настоящие чемпионы по выживанию. Ведь они находятся там миллионы лет. Как же они умудряются выжить? Притворяются мертвыми. Почти не едят, почти не двигаются и почти не размножаются. Лишь изредка потребляют молекулу серы или железа. И очень-очень-очень редко – чуточку кислорода. Ага! Значит, все-таки кислород! Ну… и да и нет. Кислород, но в настолько ничтожном количестве, что даже с помощью самой чувствительной аппаратуры на свете пока невозможно измерить, сколько кислорода все эти бактерии, вместе взятые, потребляют за тысячу лет.
Эти бактерии происходят из той эпохи, когда еще жили динозавры. То есть они действительно немыслимо древние. Может, и не вечные, но, во всяком случае, живут невероятно долго. Каков же возраст самой старой из таких бактерий? Пожалуй, миллион лет. Они достигают такого возраста, потому что очень мало едят. Человек за два месяца съедает столько же пищи, сколько весит сам, а такой бактерии нужна для этого минимум тысяча лет.
Итак, существуют три возможных места, где на Земле могла возникнуть жизнь.
А дальше что?
Так или иначе, но жизнь возникла! А дальше с потомками этих горячеводных клеток все пошло очень быстро. Потомки завоевали весь мир. Им уже не было удержу. Некоторые одноклеточные остались на прежнем месте. Другие за миллионы лет приспособились, привыкли к более-менее нормальным температурам. Третьи обосновались на холоде. Но везде и всюду океаны кишели одноклеточной жизнью. А дальше?
Дальше не происходило ничего.
И еще дальше не происходило ничего.
И еще дальше миллионами лет не происходило со-вер-шен-но ничего.
Да, конечно, одноклеточные бурно размножались, возникали всякие новые виды. Но согласись, ничего поразительного здесь нет. На Земле властвовали микробы, которые только и делали, что носились по волнам, ели и размножались сотни миллионов лет. И еще сотни миллионов лет…
Кротовины возрастом в миллионы лет?
Этот огромный временной период, пожалуй, дал одноклеточным возможность стать более сложными. Мало-помалу они наверняка обзавелись крошечными ресничками, которые в конце концов превратятся в усовершенствованные жгутики. Возник совсем новый вид существ – он черпал энергию не только из веществ, но и из солнечного света. Солнце, миллионами лет приносившее лишь гибель и смерть, стало теперь для некоторых клеток как раз источником жизни.
В Австралии еще можно найти следы самых первых солнцепоклонников на Земле – строматолиты. С виду они немножко похожи на окаменевшие шампиньоны или непомерно разросшиеся коровьи лепешки. Это скопления миллионов одноклеточных. Клетки тесно прижимались друг к другу и формировали этакую живую кротовую кучу. Умершие клетки окаменевали, а на поверхности появлялся новый слой клеток. Так они вырастали до солидных глыб – достаточно больших, чтобы спустя миллиард лет их отыскали как окаменелость. И… как живое существо! Потому что строматолиты не вымерли. Их до сих пор можно кое-где найти.
Кто сильнее всех отравлял окружающую среду?
Помимо строматолитов существовали и другие виды, черпавшие энергию из солнечного света. Поскольку солнце светит каждый день, это очень удобный способ выживания. Большинство известных нам сейчас растений, например деревья, травянистые растения, водоросли и морские травы, живут за счет энергии солнца. И все они происходят от первых одноклеточных любителей солнечных ванн.
Солнечная энергия обеспечивала новым видам преимущество. И они неимоверно быстро распространились по Земле. Настолько быстро, что даже возникла огромная проблема: они выделяли опасный газ, отравлявший земной шар. Они были первыми отравителями окружающей среды на Земле. Газа было так много, что он истребил почти всю жизнь на планете. И этот смертельный, уничтожающий, ядовитый газ был… кислород. Тот самый кислород, от которого теперь практически зависит чуть не вся жизнь на Земле. Что одному отброс, другому погибель. А третьему пропитание…
Как бактерия стала китом?
Однако кислород уничтожил не всю жизнь. Не так-то это легко, даже с помощью сильнейшего яда. Фермеры, ядами защищающие свой урожай от вредителей, знают, что любое такое средство помогает лишь временно. Поначалу от него должны умирать все вредители, но всегда находится несколько таких, что живут чуть дольше. Их потомство получает такие же гены. И опять-таки живет дольше, а отдельные особи живут еще дольше других. Так продолжается до тех пор, пока вообще все вредители не перестают умирать от данного, яда. Миллионы лет назад с кислородом дело обстояло ровно так же. Появились бактерии и археи, которые научились с ним жить. И от этих одноклеточных происходят все рыбы, рептилии, птицы и млекопитающие на Земле – от крошечной сине-зеленой водоросли до величественного голубого кита.
Чтобы эволюционировать в огромного кита, маленькой бактерии необходимо очень важное свойство: умение взаимодействовать. Ну сам посуди! Все клетки очень-очень малы. Гигантских клеток не существует. Самые большие можно кое-как разглядеть невооруженным глазом. Но более крупных нигде не найдешь. Значит, если по-настоящему хочешь вырасти, надо состоять из многих клеток. Первые сотни миллионов лет эволюции это было невозможно. Но благодаря новому веществу, кислороду, такая возможность появилась.
Что будет, если пропустить губку через мясорубку?
Благодаря кислороду вдруг возникли совершенно новые белки, а потому опять-таки могли появиться всевозможные новые клетки. Некоторые из этих клеток содержали коллаген – вещество, похожее на клей. Он позволял клеткам прилепляться друг к дружке и образовывать довольно большие группы. Так в конце концов и получились деревья, киты, грибы, да и сам Йос Гротьес из Дрила. К тому же коллаген еще и один из самых распространенных белков в животном мире.
Прекрасным примером составных животных являются губки. Они принадлежат к числу древнейших из существующих многоклеточных организмов. На них хорошо видно, как происходил переход от одноклеточных к многоклеточным. Ведь у губок всего несколько видов клеток. Носа у них нет, сердца и мозга тоже (да и глаз и квадратных штанов, как у Губки Боба Квадратные Штаны, тоже нет! Существует, правда, гриб Spongiforma squarepantsii, названный в честь него). Большинство клеток губки выполняют одну и ту же роль. Это обнаруживается, если провести с живой губкой эксперимент. Разрежь губку на куски и пропусти через мясорубку[10]. Можешь даже протереть «губочный фарш» через сито. Да еще и взбить миксером. А если затем поместить эту кашицу в сосуд с водой и подождать неделю-другую, возникнет совершенно новая губка. Все клетки снова соединятся друг с другом, будто ничего не случилось.
Как сделать гипсовый слепок с плевка?
Многоклеточность дает большие преимущества. Клетки губки умеют взаимодействовать друг с другом. Чтобы их не унесло течением, они могут закрепиться в подходящем месте и спокойно фильтровать пищу из воды. Таким образом, каждая клетка извлекает выгоду из присутствия других клеток. В единении сила. Но подобное взаимодействие еще выгоднее, если у клеток разные задачи. Футбольная команда с вратарем, нападающими и защитниками играет успешнее, чем команда, сплошь состоящая из одних вратарей, защитников или нападающих. Человек с одним глазом, носом, ртом и сердцем устроен удачнее, чем человек с десятком глаз, пятнадцатью носами, но без рта. Для живого существа с разными видами клеток дело обстоит точно так же.
Значит, удобнее быть животным со множеством разных клеток, чем животным с несколькими простыми типами клеток вроде губки. Но как возникает животное с разными типами клеток? Какими были древнейшие образцы таких организмов? Н-да, это не так-то легко выяснить. Необходимо найти их окаменелости, а это трудная задача. Когда откапывают динозавра возрастом несколько миллионов лет, никогда не находят ни его сердца, ни языка, ни мозга. Ученые обнаруживают только твердые остатки: кости и зубы. Ну и раковины, конечно, ведь они такие же твердые. Вот почему можно найти несчетное количество двустворчатых и витых раковин возрастом много миллионов лет, притом что их обитатели давным-давно погибли. Но первые животные на Земле еще не имели ни костей, ни раковин. Более того, были очень слабыми и уязвимыми. Окаменелостью такое животное может стать только чудом. Это ведь все равно что получить гипсовый слепок с плевка. Очень и очень непросто. Хотя и возможно.
Как возникает окаменелая медуза?
Представь себе, что такие существа живут в неглубоком водоемчике, а по соседству произошло извержение вулкана, при котором были выброшены в воздух миллионы килограммов пепла. Пепел попадает в воду и покрывает мелких животных, которые от этого умирают. Слой пепла становится как бы илом, а ил в ходе миллионов лет каменеет. Все это происходило регулярно. Проблема в том, что останки похоронены в толстом слое камня и на поверхности не видны. Но когда камень разрушается, например под воздействием воды, льда или песка, окаменелости могут внезапно снова оказаться на поверхности.
Итак, мы все же получили хорошую картину того, как развивалась жизнь на Земле в течение миллионов лет.
Как все усложнялось?
Благодаря древнейшим окаменелостям мы точно знаем, как развивалась жизнь от губки до Йоса Гротьеса из Дрила. Складывается впечатление, что добавлялись новые и новые «изобретения», которые делали жизнь на Земле все совершеннее. Так, по окаменелостям видно, что медузы принадлежат к числу древнейших животных на планете. В свою очередь, медузы – организмы более высокоразвитые, чем губки. Они по-прежнему большей частью состоят из клеток одного типа, только их куда больше, чем у губок. У медуз есть, например, мышцеподобные ткани, позволяющие им двигаться.
Первые медузы были устроены еще довольно просто. У них не было ни передней стороны, ни задней, ни мозга, ни чувства направления. Но в ходе эволюции они приобрели кое-что весьма важное: светочувствительные клетки, которые могли различать свет и темноту. Это были примитивные зачатки глаз, правда, не идущие с ними ни в какое сравнение. Ведь видишь не только глазами, но и мозгом. А мозга-то у медуз и не было.
Можно ли выжить без попы?
У некоторых медуз со временем появилась передняя и задняя сторона. Огромный прорыв! Медленно, но верно они превратились в плоских вытянутых существ – плоских червей. Эти плоские черви имели даже подобие мозга, а кроме того, светочувствительные клетки, позволявшие им отличать свет от тьмы. Они первые научились видеть по-настоящему. Однако у медуз и плоских червей есть одна проблема, с которой тебе вряд ли бы захотелось столкнуться. Как медузы, так и плоские черви едят и выводят отходы через одно и то же отверстие… а это, согласись, очень неудобно. Да и противно, конечно. Так что некоторые плоские черви эволюционировали в червей круглых, как тростинка, и стали есть ртом, а отходы выводить через попу. (Многие думают, что, разрубив дождевого червяка надвое, получат двух червяков. Вздор! Половинки, конечно, некоторое время извиваются, но вскоре погибают. Почему? Потому что невозможно выжить, если у тебя есть только рот или только попа.)
В эпоху одноклеточных эволюция протекала крайне медленно. Однако с появлением круглых червей дело пошло чуть быстрее. А дальше всевозможные новые виды стали возникать еще быстрее. Одной из причин тому стало потепление климата. Тысячи лет на планете царил страшный холод. Некоторые ученые даже считают, что в определенный период Земля вообще представляла собой исполинский снежок, сплошь покрытый льдом от полюсов до экватора. Жизнь продолжала существовать лишь в относительно теплой воде подо льдом. А еще в самом льду, потому что многие бактерии замерзают, а после оттаивания оживают. И все же главной причиной нового «видового взрыва» явилось не потепление Земли, а… секс. Но прежде чем рассказать об этом подробнее, я должен объяснить тебе, как происходит бесполое размножение.
Можно ли выжить без секса?
Ни одна птица, кролик или жук-долгоносик не родятся на свет, если их родители не занимались «этим». Однако секс не единственный способ размножения. Первые жизненные формы на Земле вообще обходились без секса. Все первые клетки, медузы и плоские черви могли размножаться в полном одиночестве. Клетка просто делилась на две, которые в свою очередь тоже делились. Плоский червь распадался на две части – не поперек, а вдоль, так что обе половины имели рот и попу. Эти половины вырастали затем в новых больших плоских червей. На медузах образовывались полипы, которые отпочковывались и вырастали в новых медуз. Каждый потомок медузы или плоского червя был точной копией своего родителя.
ДНК определяет, как выглядит живое существо и как оно себя ведет. Когда животное размножается делением, как плоский червь, все дети имеют совершенно одинаковую ДНК. Можно подумать, что в таком случае никакой эволюции быть не может. А ведь она есть.
Как секс изменил мир?
Сделай максимально четкую фотографию максимально четкой фотографии. Новое фото будет выглядеть в точности как старое. Потом сделай фото новой фотографии. Опять получится точная копия. Проделай это сотню раз, а потом сравни последнее фото с самым первым. Ну как? Они разные. Хотя каждую фотографию невозможно на глаз отличить от предыдущей. Точно так же и с ДНК: каждый плоский червь в точности похож на своего родителя. Но со временем ДНК иногда чуть-чуть изменяется. При копировании возникают маленькие недочеты. Настолько маленькие, что ты их не замечаешь. Однако за сотни лет они могут привести к огромным отличиям. А за миллионы лет тем более.
Если же у тебя двое родителей, все происходит куда быстрее. Тебе больше незачем походить как две капли воды на отца или на мать. У тебя может оказаться длинный нос отца, курносый нос матери или что-то среднее. У тебя половина генов от отца или матери, четверть – от деда, четверть – от бабушки и по восьмушке – от прадеда и прабабушки. Таким образом, различия могут возникнуть намного быстрее.
Можно ли выжить без убийства?
Стало быть, внезапно возникло огромное количество видов. И это было только начало взрывного появления еще большего их числа. С плавниками, мышцами и щупальцами, чтобы двигаться. Новички становились все активнее. А когда много двигаешься, постоянно потребляешь энергию. Обычному взрослому мужчине в самый обычный день требуется примерно 2500 килокалорий. Это 12 бутербродов с маслом и чем-нибудь сладким. Велогонщику в день сложного этапа требуется 9 тысяч килокалорий. Это уже 42 бутерброда. То есть движение – дело нешуточное. Первые животные на Земле двигались не очень много. Вообще-то у них было только три скорости: медленно, крайне медленно или остановка. Поэтому они ели очень мало. С новичками же обстояло иначе. Им приходилось искать себе питательную еду. Какая еда дает больше всего энергии? Листик-другой салата обеспечат всего-навсего несколько калорий; Первым животным этого вполне хватало, и они обходились растительной пищей. Новым животным требовалось побольше. И они поедали… других животных. То есть были первыми убийцами! Вернее, хищниками. Животная пища более калорийна. Чтобы получить 100 килокалорий, надо съесть два больших кочана салата. И ровно столько же содержится в стограммовом бифштексе. Поэтому корова должна в день съесть 90 килограммов травы, а льву хватит нескольких килограммов мяса.
Как выглядел бы зоопарк 550 миллионов лет назад?
Хищники оказали огромное влияние на скорость эволюции. Кто из них имел самые большие шансы на выживание? Разумеется, самые быстрые, самые совершенные и самые опасные. А кто из жертв имел наибольшие шансы выжить? Те, у кого наилучшая маскировка и защита. Хищники постоянно совершенствовали быстроту и технику нападения, а жертвы – технику защиты. В результате появлялись всевозможные совершенно новые животные.
Представь себе, что в то время существовал зоопарк (ну, в смысле большой аквариум, ведь вся жизнь пока происходила в воде). Каких животных тебе удалось бы там увидеть? Ну, вот таких, например:
1. Опабиния
Причудливое хищное существо примерно восьми сантиметров в длину с пятью глазами. Орудие убийства – хватательная клешня на конце хобота.
2. Виваксия
Одно из первых животных с защитной чешуей и шипами. Размер – от нескольких миллиметров до пяти сантиметров.
3. Кимберелла
Ученые пока что спорят, относить ли ее к медузам или к моллюскам вроде улитки. Конечно, она ни то ни другое, а нечто среднее. Что особенно отличает это существо, так это своего рода спинной покров-щиток. Еще не твердый, как панцирь краба, а мягкий и упругий.
4. Голотурия
Странные мягкотелые животные со странной техникой защиты. Попав в беду, они испражнялись. Испражнялись, пока не оставалось ничего, и тогда выбрасывали из себя внутренности. Хищник в недоумении останавливался и съедал внутренности. А голотурия продолжала жить, и спустя какое-то время внутренности отрастали снова. (Откуда нам это известно? Неужели найдены остатки испражняющейся голотурии? Да нет, они живут до сих пор, только и всего: мы называем их морскими огурцами, или трепангами.)
5. Галлюцигения
Это что за чудище? Знатоки опять попали в затруднительное положение. У этого существа было два ряда ног и какие-то странные штуковины на спине. Ни на что не похоже. Оттого и назвали это существо галлюцигенией – по аналогии с видениями, какие возникают под действием наркотиков. А что оказалось? Ученые просто держали животное вверх ногами. «Ноги» были защитными шипами, а «штуковины» – настоящими ножками.
6. Сприггина
По тем временам суперсовременная животина. У нее был нос, глаза, а рядом с ними еще одна пара глаз. Это одно из первых существ, которые могли видеть свою пищу и понюхать ее, прежде чем отправить в рот. Для нас ничего особенного тут нет, но в ту пору это было сенсационное усовершенствование. Некоторые ученые считают сприггину хищником.
7. Аномалокарис
И это ископаемое тоже стало для ученых загадкой. Сперва они находили всяких странных существ и никак не могли понять, как те устроены. Лишь позднее выяснилось: это не разные животные, а одно чудище, достигающее метровой длины и немного похожее на рака-богомола, этакая креветка с клешней вроде кувалды, которой она мгновенно убивает свою добычу.
Нападать и защищаться. Нападать и убегать. Нападать и прятаться. Так началась гонка вооружений между хищниками и их добычей, которая продолжается по сей день. Хищники обзавелись оружием (острыми зубами и когтями), добыча обзавелась шипами, щитами и панцирями. Панцири обеспечивали не только безопасность, но и прочность. И наконец, панцири и щиты еще и поддерживали мягкое тело. Благодаря хищникам жертвы эволюционировали до куда более удачных форм. Нынешние кролики, стало быть, должны благодарить тогдашних волков. И наоборот…
