Читать книгу "Евангелие от LUCA. В поисках родословной животного мира - Максим Винарский"

Среди многоклеточных животных такие крайности встречаются довольно редко. Гораздо чаще можно найти существ, тело которых построено по принципу радиальной симметрии. В этом случае вдоль оси пересекаются несколько плоскостей симметрии, например четыре, как у некоторых медуз. Загляните под зонтик медузы аурелии, туда, где находится ротовое отверстие, и вы увидите четыре щупальца, бегущих по радиусам от центральной точки, причем соседние радиусы практически перпендикулярны друг другу (см. рис. 7.2). Само собой, количество радиусов не обязательно должно быть равно четырем, встречаются животные с 6-, 8-, 10-, 24-лучевой симметрией и так далее; для многих иглокожих характерна пятилучевая симметрия.

Нам, людям, гораздо более близка и понятна билатеральная (двусторонняя) симметрия, свойственная вообще подавляющему большинству метазоев. Для билатеральных существ характерно наличие одной-единственной плоскости симметрии, которая делит их тело на левую и правую половины, зеркальные по отношению друг к другу (рис. 7.2, средний ряд).

* Все рисунки, кроме изображения человека, взяты из старых книг по зоологии, опубликованных еще в XIX в. Обратите внимание на рисунок медузы. Его выполнил сам Эрнст Геккель, который не только внес большой вклад в изучение этих животных, но и оставил целую серию прекрасных изображений медуз и других кишечнополостных.

Таковы основные идеальные типы симметрии, представленные в животном мире. Строение реальных организмов может довольно сильно от них отклоняться. Например, у человека двусторонняя симметрия хорошо выражена во внешнем строении тела, но заметно нарушена, если заглянуть внутрь него. Наряду с парными, симметрично расположенными органами (полушария головного мозга, легкие, почки) у нас есть органы непарные, например такие важнейшие, как сердце и печень.

У некоторых животных встречаются комбинированные формы симметрии. Мягкое тело улитки внешне вполне билатерально симметрично, но ее наружный скелет, раковина, построен совсем по другому принципу (см. рис. 7.2). Симметрию спиральнозавитой раковины описывают как винтовую. Асимметрично строение человеческой ладони: левая и правая ее стороны не являются зеркальным подобием друг друга.

Кроме того, тип симметрии у одного и того же организма может изменяться в течение жизни. Личинки иглокожих, той же морской звезды, — это вполне билатеральные и активно плавающие организмы. После того как они осядут на дно и перейдут к сравнительно малоподвижному существованию, тип симметрии у них «переключится» на радиальный.

Настала пора объяснить, какое значение все это имеет для темы нашего разговора. Уже довольно давно зоологи заметили, что число зародышевых листков хорошо соответствует определенному типу симметрии. Подавляющее большинство трехслойных животных обладают двусторонней симметрией, а практически все двухслойные — радиальной. Конечно, есть исключения, но они только подтверждают правило. Иглокожие, животные несомненно трехслойные, отличаются радиальной симметрией. Однако, как убедительно показали данные эмбриологии, иглокожие происходят от двусторонне-симметричных предков. Об этом же — и не менее убедительно — говорят и палеонтологические данные. Один из древнейших классов иглокожих, цинкты (Cincta), начисто вымершие еще в середине кембрийского периода, включал формы как асимметричные, так и билатеральные, но не радиально-симметричные.

Такое совпадение едва ли случайно. Скорее всего, оно отражает глубокое эволюционное расхождение между этими двумя главными стволами животного царства. Забегая вперед, скажу, что современные молекулярные методы полностью подтвердили его реальность. Выходит, что приобретение билатеральной симметрии и образование трех зародышевых листков были как-то связаны между собой. Возможно, они возникли в ходе эволюции одновременно, у одного и того же организма, ставшего родоначальником огромной по числу видов (их миллионы!) группы двусторонне-симметричных животных (они же билатеральные, или, для краткости, билатерии).

Билатерии — это очень разнообразная группа, включающая таких несходных созданий, как плоские черви, шершни, акулы и орангутаны. Оказалось, что, исходя из особенностей зародышевого развития, ее можно разделить на две группы поменьше. Вернемся к истории лягушачьего эмбриона. В ходе инвагинации неподалеку от одного из полюсов гаструлы образуется отверстие (бластопор) (см. рис. 7.1, В). Это так называемый первичный рот. У очень многих животных, называемых первичноротыми, он остается на всю жизнь, давая начало ротовому отверстию взрослого организма. У многих, но не у всех. У эмбрионов иглокожих, хордовых и полухордовых с этим первичным ртом происходит неожиданная метаморфоза. В ходе зародышевого развития он превращается в то, что принято считать антиподом рта[135], — в анальное отверстие. А тот рот, посредством которого мы (будучи тоже хордовыми) едим, пьем, поем и ругаемся, появляется чуть позднее, в виде нового отверстия, открывающегося на противоположном полюсе гаструлы. Итак, в личной истории каждого из нас было целых два рта. Они есть у нас и сейчас, только первый из них радикально изменил свою функцию. Почти все животные, испытывающие такие нестандартные превращения, выделяются в группу вторичноротых[136]. Сейчас точно установлено, что иглокожие, внешне такие непохожие на хордовых (даже тип симметрии другой), все же являются их более близкими родственниками, чем моллюски и насекомые. Эмбриональное развитие морских звезд и морских ежей идет именно по пути вторичноротости.

Эволюционные приключения ротового отверстия не менее любопытны, чем эмбриональные. Мы привыкли, что рот находится на голове или хотя бы на переднем конце тела (не у всех же есть голова). Однако, если взять самых примитивных современных билатерий, которых зоологи называют бескишечными турбелляриями (см. рис. 7.2), мы увидим, что у них ротовое отверстие располагается примерно на средней части брюшной стороны, а у некоторых так и вообще ближе к заднему концу тела. И хотя оформленная голова у этих существ отсутствует, у них есть то, что можно назвать головным концом тела. «Голова», лишенная рта. Напоминает средневековые фантазии о жителях далеких стран, которые не имеют головы, а едят через отверстие, расположенное на животе.