Эдиакарские животные, вышедшие на сушу и сломавшие там часы
Небольшая, но интересная статья с канала «Цитадель адеквата» на яндекс-дзене.
Чтобы не тянуть — речь о тихоходках, известных общественности преимущественно благодаря исключительной жизнеспособности. Устойчивость тихоходок к неблагоприятным условиям сильно преувеличена слухами, но и в самом деле рекордно велика. Причём, не только среди многоклеточных. Некоторые микроорганизмы оказываются лучше приспособлены к определённым вызовам, но не к широкому их спектру. Тихоходки переносят ядовитые среды, высушивание, высокое давление, вакуум, криогенные температуры, нагрев и — главное — грандиозные, на многие порядки превосходящие норму, дозы ионизирующих излучений.
Однако, речь не о живучести тихоходок, а о причине оной. И о докембрии, само собой.
Фото и иллюстрации взяты из открытых источников и принадлежат их авторам
Сначала, о докембрии. Самые древние находки окаменевших представителей данного типа относятся к кембрийской эпохе. Причём, с тех пор — за последние полмиллиарда лет — тихоходки практически не изменились. Родственные их связи не ясны. Что-то общее есть с членистоногими и червями. С первыми тихоходок сближает наличие ножек, а со вторыми общий уровень сложности. Животные, обычно меньшие миллиметра в длину, имеют пищеварительную и нервную, но лишены дыхательной и кровеносной систем. Таким образом, тихоходки примитивнее членистоногих, к началу кембрийского периода уже существовавших (но в эдиакарских отложениях, как и тихоходки, пока не найденных), и должны были появиться раньше.
…То есть, о прошлом тихоходок известно мало — это существа не любящие привлекать к себе внимание, — но прошлое их, судя по всему, очень мало отличалось от настоящего. Однако, с высокой вероятностью включало и славные страницы. Питаются тихоходки с помощью стилетов, высасывая соки водорослей, мхов и грибов. И, скорее всего, именно они стали первыми потребителями биомассы, создаваемой многоклеточными растениями, в то время как прочие животные, кроме появившихся в кембрии хищников, ещё питались бактериями. Так что, на заглавной картинке тихоходки условно есть. Сидят на водорослях. Их просто не видно, так как они маленькие.
Фото и иллюстрации взяты из открытых источников и принадлежат их авторам
Очень вероятным представляется и то, что тихоходки первыми из многоклеточных животных — в силуре, если не ещё раньше, — вышли на сушу. Да у них и выбора не было. Берега в то время покрывали груды выброшенных прибоем и высыхающих, стерилизующихся солнечным ультрафиолетом водорослей. У живущих на водной растительности тихоходок не было выбора, как только приспосабливаться к экстремальным условиям. К высыханию и радиации в первую очередь. И они приспособились.
В дальнейшем, расселяясь по ветру с пылью, тихоходки всегда шли впереди, на плечах лишайников осваивая новые пространства суши. И приспосабливаясь без разбора к чему нельзя и к чему только можно. Теперь их можно найти под ледниками, в пустынях и на дне океанских впадин.
…Но, кстати, выше было отмечено, что родственные связи типа неясны, как неизвестно и время его возникновения. Это обычно для ископаемых животных, эволюционные связи которых устанавливаются на основе деталей строения, определённых к тому же фрагментарно. И весьма странно для животных современных, ДНК которых доступна для изучения. Не говоря уж о сравнении ДНК разных типов, позволяющем определить степень сходства, техника «молекулярных часов» даёт возможность узнать, когда именно жил последний общий предок двух таксонов… Проблема здесь в том, что, приспосабливаясь к экстремальным условиям, тихоходки сломали свои часы.
Вернее, даже не сломали. Разобрали.
Секрет живучести тихоходок заключается в умении впадать в анабиоз, — и, кстати, без предварительной подготовки, будучи захваченными изменением условий врасплох, они столь же уязвимы, как и другие животные. Но имея основания полагать, что события обернутся к худшему, тихоходка высыхает, теряя 90% массы и 99% жидкости, превращаясь в покрытую воском капсулу. И это само по себе — ни о чём. Многие животные умеют сходным образом «консервироваться».
Настоящие сверхспособности стали развиваться у тихоходок на этапе освоения суши, тогда поливаемой потоками ионизирующих излучений. От поджаривания ультрафиолетом высыхание не спасало. Радиация убивает клетки, разрушая молекулы ДНК. И тут тихоходки нашли способ решения проблемы. Заключался он в изобретении белков, сшивающих перерубленную квантами молекулу. Да и хранить свою ДНК в период анабиоза тихоходки стали в разобранном на отдельные участки состоянии. Дополнительной защитой послужила избыточная ёмкость молекулы, — примерно вдвое большая, чем требуется для хранения наследственной информации существу такой сложности. То есть, даже если собрать потом удавалось не всё, это ещё не являлось катастрофой.
Техника сборки и разборки ДНК имела и косвенные последствия, которые тихоходки сумели обратить себе во благо. Белки, ответственные за сборку… не слишком внимательны. Так что всегда могут воткнуть кусок не тем концом, не туда, да и вообще прихватить чужой, если попадётся под руку. В результате, примерно шестая часть ДНК современных тихоходок приобретена путём горизонтального переноса генов. То есть, заимствована у других организмов, в том числе принадлежащих иным типам и даже царствам. Очень кстати пришлись фрагменты, захваченные у экстремофильных бактерий.
Этим и объясняется «универсальная» устойчивость тихоходок. Собственными их изобретениями стали методы приспособления к высыханию и облучению на суше. Ключи же от прочих локаций с экстремальными условиями они получали уже готовыми.
