Икария: Прорыв в изучении жизни докембрийской эпохи
Икария: Прорыв в изучении жизни докембрийской эпохи
Интересная статья с канала «Цитадель адеквата» на яндекс-дзене, которая, думаю, заинтересует коллег.
В отрыве от контекста, сама по себе Икария (Ikaria wariootia), пожалуй, не интересна ничем. Просто червячок длиной от 2 до 7 миллиметров в зависимости возраста, питания и внутренней самооценки. Икария не может похвастаться даже какой-то особенной примитивностью, и лишена таких характерных для вендобионтов романтических черт, как чуждость современной биосфере и непостижимая загадочность. Ничего в ней загадочного нет. Но именно этим Икария и важна. Это древнейший предок почти всех ныне здравствующих животных.
Хотя, конечно, статус «древнейшего предка» не стоит понимать буквально. Совсем не обязательно им являлась конкретно Икария, как вид. Однако, определённо, это были существа подобные Икарии. Подозрения что по дну эдиакарских морей просто обязано было ползать что-то подобное, подходящее, чтобы от него могли произойти животные кембрия, наличествовали давно. Не могло же не ползать. И вот теперь в Австралии Икарию откопали в отложениях возрастом 555 миллионов лет.
Но это то, чем Икария важна. Интересна же она своей сложностью, качественно более совершенным строением сравнительно с вендобионтами, устройство которых было достоверно установлено ранее. Вся Икария была немного приплюснутая, двусторонне-симметричная, причём спереди у неё имелся ротик, а сзади — наоборот. Соответственно, пища — жидкий ил, содержащий фотосинтезирующие бактерии, — перемещалась от первого ко второму внутри Икарии. То есть, ерунда вроде бы. Так все умеют. Сейчас. Однако, тогда это было ново.
Здесь и далее фото и иллюстрации взяты из открытых источников и принадлежат их авторам
…Не интересно? Тогда можно попробовать так: Икария стала фактически первым вендским многоклеточным животным, относительно которого можно с уверенностью утверждать, что это — животное. В прочих случаях вендобионты оказывались либо губками, — то есть, дотканевыми животными, многоклеточными лишь условно, —либо же их принадлежность к определённому царству порождала дискуссии. Ибо растения, животные и грибы в то время обладали примерно одинаковым уровнем сложности.
Растения вообще долгое время лидировали. Именно продуцентам первыми удалось перейти от одноклеточных к многоклеточным тканевым организмам. Ибо в их случае задача оказалась проще. Многоклеточный организм являлся следующим, и вполне закономерным, шагом после достижения стадии колонии одноклеточных, подобной вольвоксу. Консументы же на миллиард или даже полтора миллиарда лет застряли на стадии губки —«муравейника клеток». Муравейник — тоже колония, но очень сложно организованная. А проще было нельзя, так как и задачи перед консументами стояли более сложные. Водоросли всего-то и нужно было — вытянуться вверх, в толщу воды, чтобы получить больше света, чем проникает в верхний слой ила. Одноклеточные же консументы объединялись для движения и захвата пищи.
Ещё в раннем протерозое по дну ползали колонны амёб, выстраивающихся в «червяка», чтобы радикально сократить удельное сопротивление среды и издержки на передвижение. На месте кормления, «существо» растекалось. В какой-то момент клетки стали дифференцироваться на касты, как это принято у современных губок. Одни специализировались на образовании покровов и движении, другие на захвате и переваривании пищи, третьи же оставались не специализированными, сохраняли способность двигаться и питаться самостоятельно, но, в основном, просто делились, восполняя потери в «рабочих» кастах.
В какой-то момент ассортимент каст дополнился строителями, создающими скелет губки, одновременно дающий защиту и превращающий колонию в выдвинутый в толщу воды фильтр. Стационарный фильтр. Это был тупик, и достигнув данного уровня организации в начале эдиакария или даже ещё раньше, губки более уже не менялись. Однако, оставались и губки ползающие.
Это было трудно, очень трудно, — причём, не слишком понятно, почему именно, так трудно, — но в эдиакарский период ползающие губки, всё-таки,эволюционировали до уровня тканевых животных, отдельные клетки которых остатки личной свободы полностью утратили. Примером первых тканевых являются процветавшие в вендский период проартикуляты и (вероятно, тут есть разные мнения) современные представители типа пластинчатых. Но таким образом животные лишь догнали, в давние ещё времена вырвавшиеся вперёд растения и грибы. А может и не догнали, ибо нет уверенности, что проартикуляты сами не являлись растениями или грибами. Если нет возможности покопаться в ДНК, классификацию приходится проводить по внешним признакам, а на ребристый блин походить может всё что угодно.
Растение имеет сложное строение, включающее части предназначенные для решения различных задач, и разнообразные, различающиеся функциями ткани. То же можно было сказать и о проартикуляте. Проартикуляты двигались, но растения и грибы также могут, хоть и не любят, перемещаться. Ну а так как растения способны даже хищничать, а некоторые животные, со своей стороны, пусть и благодаря симбионтам, получают пищу благодаря фотосинтезу (и даже хемосинтезу), дело запутывается окончательно.
…Распутывается же дело лишь на уровне Икарии, обладавшей уже тем, чего у растений и грибов не бывает: внутренними органами. Ну, или, как минимум, одним органом — пищеварительным трактом. В тот момент и один орган — уже было очень хорошо. У губок пищеварение внутриклеточное. То есть, съедобны для них лишь объекты, помещающиеся в пищеварительную вакуоль одной рабочей клетки. У проартикулят и пластинчатых вообще пищеварение было уже более прогрессивным — наружным. Накрывая собой бактериальный мат, существо выделяло ферменты, а затем поглощало продукты реакций. И, конечно, с одной стороны, проартикулята могла накрыть сразу много ила, но с другой стороны, метод имел очевидные недостатки. Питаться можно было только долго оставаясь на месте, причём расход кислот и ферментов был несуразно велик, а весьма значительная доля добытых питательных веществ просто рассеивалась в воде.
Чтобы сократить потери, проартикуляты затягивали ил во множество рассекающих тело щелей. И дальнейшая эволюция достаточно очевидна. Щель уходит всё глубже, пока не затягивается снаружи на большей части своего протяжения, оставляя лишь «вход» и «выход». Потери таким образом сводятся к минимуму, что позволяет ограничиться одним трактом.
Преимущество? Да. Но, казалось бы, небольшое и не решительное. Революцией, открывшей для Икарии сияющие перспективы и позволившей ей стать родоначальницей едва ли не всех животных, стало не само по себе изобретение внутреннего пищеварения, а — закономерные издержки данного метода. Ведь, рот невелик. И пища сама собой в него не полезет. Таким образом, вместо противоречия между необходимостью двигаться и питаться, между этими процессами сформировалась прямая связь. Чтобы собирать пищу, Икария должна была постоянно ползти, развивая мускулатуру и задумываясь уже, чем бы ей подумать над выбором направления. То есть, думать и видеть Икарии ещё было нечем, однако появление проблемы, с которой не сталкивались растения и грибы, подразумевало и начало необходимых для решения этой проблемы эволюционных преобразований.
С этого-то момента — с Икарии — разрыв в уровне сложности между растениями и животными стал стремительно возрастать.
