|
||
Нервная
система
возникала
дважды!..
Вероятно... |
||
|
||
Статья,
появившаяся
на прошлой
неделе на elementy.ru -
совсем
другое дело.
Она
посвящена
открытию
настолько
фундаментальному,
что оно,
вероятно,
послужит
поводом для
многочисленных
дополнительных
исследований
и проверок. Поскольку
статья эта
несколько
более трудна
для
понимания,
чем возглас
"Вау, какой он
огромный!" и
требует
некоторого
исходного
запаса
знаний о происхождении
и
систематике
живых
организмов,
я решил
написать
небольшое
предисловие,
- вводящее в
курс дела и
разъясняющее
суть
вопроса и
рассчитанная
на человека,
не имеющего
практически
никаких
базисных понятий
в области
биологии. Поскольку
систематика,
то есть -
приведение
мира
разнообразных
явлений в
закономерную
систему,
основанную
на
родственных
или
логических
связях, - есть
основа и
начало любой
науки, начну
с
систематики. Сегодняшняя
систематика
живых организмов
целиком
базируется
на истинных
родственных
связях
между ними -
настолько,
насколько
эти связи
удаётся
установить -
и отражает,
таким
образом,
пути их
эволюции. Все
живые
организмы в
соответствии
с родственными
связями
между ними
объединяются
в иерархические
единицы,
которые
называются
таксонами.
Чтобы
продемонстрировать
точный смысл
биологической
систематики,
я приведу в
качестве
аналогии
систему
родственных
связей
между
людьми,
поскольку
такие связи
понятны
любому
человеку.
Неделимой
единицей
рода человеческого
является
индивид, к
примеру - Ян
Рыбак.
Человеческий
индивид - это
в нашем случае
аналог
биологического
вида. У Яна Рыбака
нет братьев,
но если бы
они были, то
он сам и его
братья
составили
бы семью
Рыбаков,
которая
включала бы
в себя и папу
с мамой, как
"последних
общих
предков"...
Все Рыбаки
похожи
внешне и
внутренне
просто потому,
что
произошли
от общих
предков.
Точно так же,
бурый
медведь и
белый
медведь - два
вида рода
медведей и
они похожи
именно потому,
что
произошли
от общего
предка, который,
правда,
вымер
какое-то
время назад,
но если его
кости будут
обнаружены,
ему дадут видовое
название и
включат в
род
медведей. Семья
в нашем
примере - это
базисный
"таксон"
самого
низкого
ранга,
стоящий над
индивидом.
Слово
"таксон" я
беру в
кавычки,
поскольку
это всего
лишь
иллюстрация
- аналог биологического
таксона.
Семья
Рыбаков -
ашкеназские
евреи.
Ашкеназские
евреи,
включающие
в себя семьи
Рыбаков,
Рабиновичей,
Гольдштейнов
и пр., - это
группа
европейских
еврейских
семейств, т.е.
"таксон",
стоящий над
семьёй, и все
они
являются
носителями
некоторых
общих
признаков и
объединены
общностью
происхождения.
Параллельная
им группа -
это
сефардские
евреи,
включающие
в себя семьи
Мизрахи,
Нахмани и т.п.
Обе группы
имеют общее
происхождение
- они
разделились
всего около
тысячи лет
назад - и
вместе со
своими
общими
предками,
древними
евреями,
объединены
в общность
ещё более
высокого
уровня -
национальность
евреи.
Национальность
- это «таксон».
На том же
таксонометрическом
уровне, что и
евреи
находятся и
прочие
национальности,
объединённые
между собой
по признаку
общности
происхождения
в "таксоны"
ещё более
высокого
уровня -
группы
народов.
Евреи и
арабы - это
семитская
группа
народов.
Параллельно
семитам,
существуют,
к примеру,
славяне.
Семиты и
славяне,
вместе с их общими
предками
объединены
в рамках
таксона ещё
более
высокого
уровня - расы.
Разные расы
человека,
вместе с их
общим
предком,
проживавшим
в Африке 200 тыс.
лет
составляют вид
гомо
сапиенс, и
тут наша
аналогия
понятия
"таксон"
плавно
переходит в
само это понятие,
поскольку
вид - это уже
базисный
биологический
таксон.
Основные
биологические
таксоны,
если
продвигаться
вверх по иерархической
лестнице, -
это вид, род,
семейство,
отряд, класс,
тип, царство
и домен, но
биологи
выделяют и
большое
количество
всяких промежуточных
таксонов,
для которых
иногда не
хватает
названий… Возможно,
у кого-то из
вас
возникает
вопрос:
каким
образом
ученые
устанавливают
родственные
связи между
живыми
организмами?
На чем,
скажем,
основывается
оскорбительное
утверждение
о том, что шимпанзе
имеет с нами
больше
общего и
связан с нами
более
тесными
родственными
узами, чем,
например, с
гориллой,
хотя любому
непредвзятому
наблюдателю
очевидно,
что и душой и
телом
шимпанзе
куда больше
похож
именно на
гориллу?.. В
тех случаях,
когда речь
идёт об
организмах,
вымерших
миллионы
лет назад,
всё делается
по старинке:
путем
сравнительного
анализа
анатомических
особенностей,
но если мы говорим
о
современных
нам животных,
сегодня
существует
метод,
позволяющий
определять
степень
родства
между ними абсолютно
однозначно:
это
секвенирование
ДНК -
расшифровка
последовательности
её нуклеотидных
звеньев. Поскольку
суть
эволюции -
это
постепенное
изменение
геномов с
появление
новых генов
и их
комбинаций,
то
прочтение и
сравнение
геномов
различных
живых организмов
позволяет в
точности
эту
эволюцию реконструировать. Молекула
ДНК любого
живого
существа
есть длинная
последовательность
нуклеотидных
звеньев -
относительно
простых химических
веществ,
которые
являются,
как бы, теми
буквами,
которыми
записан
генетический
код. Букв
этих всего
четыре:
аденин (А),
гуанин (Г),
цитозин (Ц) и
тимин (Т). В
молекуле
ДНК,
состоящей
из
миллионов
таких букв,
буквы эти
объединены
в, условно говоря,
"слова" -
относительно
короткие
группы, отвечающие
за синтез
белков или/и
имеющие регуляторные
функции. Эти
"слова" и
есть гены.
Когда
клетка
делится,
молекула
ДНК удваивается,
и в процессе
этого
копирования
могут
возникать
ошибки - это и
есть
пресловутые
мутации.
Накопление
нейтральных
мутаций или
таких,
которые
приводят к
появлению полезных
признаков, -
это и есть
эволюция. Вредные
мутации
понижают
жизнестойкость
организма и
снижают его
шансы
оставить
потомство - в
этом суть
естественного
отбора. И, конечно
же, на самом
деле всё это
очень, очень
сложно.
Разница
между тем,
что я тут
сказал и реальной
картиной
примерно
такая же, как
между
фразой
"реактивное
движение -
это движение
объекта,
возникающее
при
отбрасывании
от него
другого
объекта" и
шкафами конструкторской
документации
на маршевый
двигатель
Шаттла… Смоделируем
эволюцию
некоторого
исходного
организма,
который,
спустя
энное количество
миллионов
лет даст
начало
четырём современным
видам -
назовём их
условно Миша, Боря, Саша
и Гена.
Исходный
организм
назовём по
первым
буквам имён
его потомков:
МБСГ. Последовательность
нуклеотидов
в геноме
этого МБСГ
выглядела
следующим
образом: МБСГ:
ААГЦ - ЦГТТ -
ТАГА - ТТАЦ Итак,
стада МБСГ
мирно
паслись на
тучных лугах
энского
геологического
периода, как
вдруг, волею
геологических
пертурбаций
или в погоне
за более
тучными
пастбищами,
оказались
разделены
на две не
смешивающиеся
более
популяции: МБ
и СГ.
Со временем,
в популяции
СГ
появилась и
распространилась
новая
мутация: в
четвёртом
"слове"
генома
тимин (Т)
заменен на
аденин (А). Разумеется,
в популяцию
МБ эта
мутация уже проникнуть
не может, и,
таким
образом,
свершился
акт
эволюции:
некогда
единый вид
МБСГ разделился
на два: МБ и СГ: МБ :
ААГЦ - ЦГТТ -
ТАГА - ТТАЦ СГ :
ААГЦ - ЦГТТ -
ТАГА - ТААЦ В
течение
длительного
времени оба
вида существуют
раздельно,
неизбежно
накапливая
новые
мутации -
каждый свои -
и продолжая
отдалятся
друг от
друга в
генетическом
плане: в
популяции
МБ
произошла
замена А на Г
в первом
"слове", а в
популяции
СГ - Т
заменено на
А во втором
"слове": МБ : АГГЦ
- ЦГТТ - ТАГА -
ТТАЦ СГ :
ААГЦ - ЦГАТ
- ТАГА - ТААЦ И,
наконец, в
совсем уже
недавние
времена, обе
популяции
снова
пережили
географическое
разделение:
некогда
единая
популяция МБ
разделилась
на две - Миш и
Борь, а
популяция
СГ - на Саш и
Ген. Стада
Миш и Борь
разбрелись
в разные
стороны и,
спустя какое-то
время, в
популяции
Миш
возникла и
закрепилась
новая
мутация: в
третьем
«слове» генома,
А оказалась
заменена на
Ц, т.е. Миши
превратились
в новый,
отличный от Борь
вид: Миша: АГГЦ
- ЦГТТ - ТЦГА
- ТТАЦ Боря :
АГГЦ - ЦГТТ -
ТАГА - ТТАЦ Та же,
примерно,
история
случилась и
в популяции
Ген: в
четвёртом
"слове"
генома, Ц
оказалось
заменено на
Т: Саша : ААГЦ -
ЦГАТ - ТАГА - ТААЦ Гена :
ААГЦ - ЦГАТ
- ТАГА - ТААТ И
вот тут, на
исторической
арене
появились мы,
вооруженные
пионерскими
методами
секвенирования
генома, и
задались
вопросом: в каких
родственных
отношениях
состоят эти
четыре вида
животных:
кто из них
братья родные,
а кто
двоюродные,
и кто от кого
произошел?
Отсеквенировав
все четыре
генома и
сравнив их
попарно, мы
обнаружили
следующую
картину: Миша и
Боря: 15 общих
нуклеотидных
звеньев Миша и
Саша: 12 общих
нуклеотидных
звеньев Миша и
Гена: 11 общих
нуклеотидных
звеньев Боря и
Саша: 13 общих
нуклеотидных
звеньев Боря и
Гена: 12 общих
нуклеотидных
звеньев Саша и
Гена: 15 общих
нуклеотидных
звеньев Итак,
мы
обнаружили,
что даже у
двух
наиболее
различающихся
видов, Миши и
Гены, из 16-ти нуклеотидов
совпадают 11,
что
указывает
на очевидное
генетическое
родство и
общность
происхождения.
Самыми же
близкими по
структуре
генома
оказались
попарно
Миша с Борей
и Саша с
Геной, у
которых
совпало по 15
нуклеотидных
звеньев. Они
и являются,
таким
образом,
ближайшими
родственниками
- двумя
парами
родственных
между собой видов.
В
итоге, наша
реконструкция
эволюции
этих четырёх
видов будет
выглядеть
следующим образом: Некогда
единый вид
МБСГ сперва
разделился
на два: МБ и СГ,
а затем,
позже, МБ
разделился на
Мишу и Борю, а
СГ - на Сашу и
Гену. Как
видите, наша
реконструкция
в точности
соответствует
проведенному
эволюционному
моделированию. У
тех, кто знал
всё
вышеизложенное,
я прошу прощения
за
занудство, а
от тех, для
кого это
стало
откровением,
я ожидаю
тёплых слов
благодарности,
и двигаюсь
дальше. Сегодня
считается,
что все
живые
организмы
на земле
имеют общее
происхождение,
поскольку
основаны на
одних и тех
же базисных
биохимических
механизмах
и имеют
общую
структуру
генетического
кода. Всё
живое
биологи
делят на три
домена:
археи,
бактерии и
эукариоты.
Эти три домена,
по сути, - три
кита, на
которых
стоит весь
мир живого
на нашей
планете. Вы
спросите, "а
как же
вирусы"?..
Насчет
происхождения
вирусов, не
всё ясно
биологам, но
общепринятое
мнение
заключается
в том, что они
не являются
самостоятельной
формой
жизни,
поскольку
не могут
воспроизводить
себя
самостоятельно
- без участия
других
организмов.
Вирусы - они
не совсем
живые и не
совсем
организмы… Бактерии
- это
одноклеточные
организмы, в
клетке которых
отсутствует
ядро и
прочие
органеллы (митохондрии,
хлоропласты,
рибосомы и
т.п.), а
молекула
ДНК
свободно
"плавает" в
цитоплазме –
«супе» из
аминокислот,
белков и
прочих
органических
и
неорганических
веществ.
Бактерии
бывают, как
хемотрофами
(используют
для питания
энергию
химических
связей), так и
фотосинтетиками
(используют
для питания
энергию
солнечного
света). Археи
- это
существа,
внешне
неотличимые
от бактерий,
но очень
сильно
отличающиеся
от них биохимически
и
генетически.
Археи - все
сплошь
хемотрофы и
экстремофилы
- выживают в
таких
условиях, в
каких
никакие
другие
живые
существа
выжить не
могут.
Считается, что
первыми
живыми
существами
на земле были
именно
археи,
которые
затем дали
начало бактериям,
а от
симбиоза
архей с
бактериями
гораздо
позже
возник и
третий
домен - эукариоты.
Эукариоты -
плод
кровосмесительной
связи архей
с
бактериями,
но ближе они,
всё-таки, к
археям, чем к
бактериям… Эукариоты
- это все
те
организмы,
как
одноклеточные,
так и
многоклеточные,
в клетках
которых
молекула
ДНК
заключена в
специальную
«капсулу», ядро
клетки, и
изолирована
от цитоплазмы.
В клетках
эукариот
царит
строгий
порядок -
каждый
биохимический
механизм
имеет свой
внутриклеточный
"пузырёк" -
органеллу, а
бактерия
или архея -
это, условно
говоря, просто
мешочек с
белковыми
молекулами,
в котором
"плавает"
ДНК.
Считается,
что каждая
органелла
эукариотной
клетки - это
бывшая самостоятельная
архея или
бактерия,
потерявшая
свою
самостоятельность
миллиарды
лет назад в
результате
длительного
симбиоза с
материнской
клеткой.
Произошла
эта великая
революция
примерно 2.7
млрд. лет назад,
т.е. первые 1.5
млрд. лет
своего
существования
Земля была
населена
исключительно
бактериями
и археями. На
одном
полюсе мира
эукариот
находятся всякие
одноклеточные
организмы -
амёбы да инфузории,
а на другом -
мы с вами.
Любой многоклеточный
организм с
точки зрения
эволюции -
это
результат
симбиоза некогда
независимых
эукариотных
клеток, полностью
утративших
свою
независимость,
а раковая
опухоль,
таким
образом, - это
проявление
болезненного
стремления
обезумевших
клеток к
сепаратизму…
Неизвестно,
когда
появились
первые
многоклеточные
эукариоты,
но, вероятно,
они
возникали
многократно
и независимо
на
протяжении
последних
двух миллиардов
лет,
оставаясь
большую
часть этого
времени
существами
мягкотелыми
и невыразительными,
не
оставляющими
ясных
следов в палеонтологической
летописи,
пока
примерно 600
млн. лет назад
не
произошел
некий
коренной
перелом,
приведший к,
так
называемому,
"кембрийскому
взрыву" -
почти
одновременному
появлению
всех
известных
нам сегодня
типов многоклеточных
организмов. Итак,
наш домен – это
эукариоты.
Он, в свою
очередь
делится на четыре
царства: протисты
(т.е.
одноклеточные
эукариоты), растения, грибы
и животные.
Истинная
картина,
вообще
говоря,
гораздо сложнее,
но в первом
приближении
это выглядит
именно так. В
основании
древа
эукариот, как
не трудно
понять,
находятся
одноклеточные
(протисты), от
которых
произошли, с
одной
стороны, -
растения, а с
другой -
грибы и
животные,
притом,
грибы
находятся с
животными в
более
близких
родственных
отношениях,
чем с
растениями,
хотя по
внешнему
виду и
домоседскому
образу
жизни
грибов это
трудно
заподозрить…
|
||
|
||
Из
этих
четырёх
царств
наиважнейшее
для нас -
животные.
Животные
делятся на
пять типов, и
поскольку
именно они
являются
темой
статьи на
"Элементах",
я остановлюсь
на них чуть
подробнее: 1.
Губки. Те
самые,
которых
извлекают
смуглотелые
ныряльщики
из
бирюзовых
глубин
Средиземного
Моря, и
которые
использовались
представителями
рода
человеческого
в целях гигиены
до изобретения
синтетических
мочалок.
Губки - это
феноменально
примитивные
животные, у
которых
отсутствует
нервная и
пищеварительная
системы, а
также и
мышечная
ткань (проще
сказать, что
у них есть…), и
они, поэтому,
до самого
последнего
времени
считались
самыми
древними
животными,
близкими к
общему предку
всех
животных
вообще. |
||
|
||
2.
Пластинчатые.
К типу
пластинчатых
относится
только одно
животное -
трихоплакс.
Трихоплакс -
это такая
крохотная
бесформенная
клякса,
состоящая
из двух
слоёв
клеток, и у
него, как и у
губок, нет ни
нейронов, ни
пищеварительной
системы, ни
мышц.
Трихоплакса
открыли в
конце девятнадцатого
века и
вскоре
объявили "самым
примитивным
животным на
земле" - даже более
примитивным,
чем губки, и
чуть ли не пережившим
своё время
живым
ископаемым -
предком
всех
многоклеточных.
В 2008-м году
геном трихоплакса
был
расшифрован,
и к всеобщему
изумлению
выяснилось,
что это
примитивное
ничтожество
расположено
на
эволюционном
древе ближе
к высшим
типам
животных, чем
губки, а
губки снова
заняли
место в
самом основании
этого древа. |
||
|
||
3.
Стрекающие. Возможно,
термин
"стрекающие"
кажется вам
загадочным,
но на самом
деле
типичными
представителями
этого типа
(извиняюсь
за тавтологию…)
являются такие
широко
известные
животные,
как медузы и
коралловые
полипы.
Несмотря на
внешнюю не
интеллектуальность
этих
созданий, у
них, как и у
нас, есть и
нервная
система, и
мышечная
ткань.
Радикальным
отличием
медуз и полипов
от
билатеральных
(т.е.
двусторонне-симметричных)
животных, к
которым
относимся и
мы сами,
является
радиальная
симметрия их
тел, а
"стрекающими"
этот тип
животных назвали
за наличие у
всех его
представителей
специальных
стрекательных
клеток, содержащих
стрекательную
нить. При
приближении
жертвы, эта
нить
выбрасывается,
и через неё в
организм
неосторожного
лузера
попадает яд.
Если вы
бывали в
обществе
медуз, вам
наверняка
знакома эта
их
неприятная
особенность… |
||
|
||
4.
Гребневики.
Ещё один тип
морских
радиально-симметричных
животных,
которые
внешне напоминают
медуз. Как и
стрекающие,
гребневики
обладают
нервной
системой и
мышечной тканью.
Внешнее
сходство
этих
животных со
стрекающими
настолько
велико, что
до прошлого
года, до
полной
расшифровки
генома одного
из
гребневиков,
их
объединяли
в одно подцарство
со
стрекающими.
Оно
называлось
"радиальные"
или
"кишечнополостные",
и именно в такой
общей
«упаковке»
мне
преподавали
этих животных
на уроках
зоологии в
восьмом, кажется,
классе. И это
несмотря на
то, что ученым
давно уже
были ясны
многие
фундаментальные
различия
между
гребневиками
и стрекающими.
К примеру,
гребневики
являются
единственными
многоклеточными
животными,
передвигающимися
в воде с
помощью
специальных
ресничек, -
как какие-то
инфузории-туфельки,
а их
довольно
развитая
нервная
система состоит
из
отдельных
узлов,
каждый из
которых
расположен
поблизости
от
управляемого
им органа, в
то время как
у
стрекающих
никаких
узлов нет
вообще -
нейроны
равномерно
распределены
по всему
телу без
какого-либо
намёка на
управляющий
центр. Именно
гребневики
с их уникальной
нервной
системой
являются главным
героем
нашего
рассказа. |
||
|
||
5.
Двусторонне-симметричные
(билатеральные).
К
билатериям
относятся
все "сливки
общества"
мира
животных:
черви и
моллюски,
членистоногие
и
плеченогие,
иглокожие и,
наконец,
хордовые, к
которым
относимся и
мы сами, - все,
чьё тело
обладает
двусторонней
симметрией:
правая и
левая его
половины
являются
зеркальным
отображением
друг друга.
Все
представители
этого типа
обладают
развитой
нервной
системой,
которую в
особо продвинутых
случаях
венчает
головной
мозг, у всех
имеется
мышечная
ткань и
система пищеварения.
Билатерии -
вершина
эволюции
земной
жизни, если
критерием
совершенства
считать сложность
внутреннего
устройства
и степень
автономности
(т.е.,
независимости
от окружающей
среды). |
||
|
||
До
того, как был
расшифрован
геном
гребневиков,
казалось,
что картина
эволюции
животного
мира, в общих
чертах, нам
ясна: общий
предок всех
животных
был
примитивным
созданием,
напоминающим
по своей
физиологии
губок. У него
не было
нервной
системы и не
было
мышечной
ткани
(обретение
которой, как
нетрудно
понять,
имеет смысл
лишь при наличие
нервной
системы, ибо
зачем нужен
движитель,
если
отсутствует
механизм,
призванный
вырабатывать
и
передавать
к нему управляющие
сигналы).
Затем, один
из потомков
этих не
слишком
нервных
существ
обзавёлся в
процессе
эволюции
специализированными
клетками -
нейронами, а
затем и
мышечной
тканью. Это
был общий
предок
билатеральных
и радиальных
животных, и
сам он
обладал,
вероятно, радиальной
симметрией.
Спустя
какое-то время,
он дал
начало
своим
радиальным
и билатеральным
потомкам, а
ещё позже
радиальные животные
разделились
на два типа:
гребневиков
и
стрекающих. Стройная
картина, в
которой
прекрасно
было всё,
кроме
одного
нюанса: она
оказалась
неверна… |
||
|
||
То,
что эта
схема
неверна,
выяснилось
в прошлом
году в
результате
полной
расшифровки
генома
гребневика,
результат
которой шандарахнул
в научных
кругах не
хуже фугаса
и контузил
немало специалистов-зоологов.
Выяснилось,
что не губки,
а именно
гребневики
являются
самыми дальними
родственниками
всех прочих
животных,
включая и
губок…
Казалось бы,
ну и не хрен
ли с ними, с
губками, -
были они нам
"седьмой
водой на
киселе",
стали -
гребневики, -
чем первые
лучше
вторых?..
Каким
образом этот
факт
расширяет
горизонты
нашего
знания в
большей
степени, чем
устройство
пасти атоподентатуса
или
обнаружение
очередного
титанозавра,
который на
пять метров
длиннее
предыдущего
рекордсмена?
Чтобы понять,
в чем суть
созданной
гребневиками
проблемы, посмотрим
на новую
схему
родственных
связей
между
основными
типами
животных,
построенную
с учетом
недавних
пертурбаций
(эта же схема,
по
совместительству,
является и схемой
их эволюции,
как мы уже
знаем). |
||
|
||
Обратите
внимание на
следующее
вопиющее
несоответствие:
гребневики,
первыми
отделившиеся
от общего
ствола всех
животных,
обладают и
нервной
системой, и
мышцами, но
губки и
пластинчатые,
отделившиеся
от этого
ствола позднее
гребневиков,
не оснащены
ни тем, ни
другим, а
стрекающие
и билатерии,
отделившиеся
от общего
предка ещё
позже, снова
имеют и то, и другое.
Как такое
может быть? Возможны
два
сценария: 1.
Общий
предок всех
животных
обзавёлся
нервной
системой и
мышцами ещё
до того, как
началось
формирование
современных
типов
животных - до
отделения
гребневиков.
Соответственно,
ВСЕ
абсолютно
типы животных
изначально
обладали
нервной системой
и мышцами, но
губки,
ведущие
сугубо сидячий
образ жизни,
утратили в
процессе
эволюции и
то и другое
за
ненадобностью
(что, кстати,
является
недвусмысленным
намёком всем
тем, кто
ведёт
сидячий
образ жизни…).
На самом
деле, такая
редукция
признаков
не так уж редко
случалась в
истории
животного
мира: безногие
рептилии
змеи и
бескрылые
птицы страусы
- самые
очевидные и
первыми
приходящие
в голову
примеры. В том
случае если
эта
гипотеза
верна, биохимические
и
генетические
механизмы,
на которых
построена
нервная
система
гребневиков,
должны быть
схожи с
таковыми у
прочих "нервных"
и
"мускулистых"
животных -
стрекающих
и билатерий. 2.
Общий
предок всех
животных не
имел ни
нервной системы,
ни мышц.
Гребневики,
отделившиеся
первыми,
самостоятельно
обзавелись
и тем и
другим, в то
время как
остальные
животные продолжали
обходиться
без этих
полезных вещей
ещё какое-то
время, и лишь
значительно
позже, уже
после
отделения
губок и
пластинчатых,
общий
предок
стрекающих
и билатерий
вновь
"изобрёл" и
то и другое.
Т.е. гребневики,
с одной
стороны, и
стрекающие
с билатериями
– с другой,
«изобрели»
мышцы и
нейроны абсолютно
независимо - точно
так же, как
Попов и
Маркони
независимо
друг от
друга изобрели
радио… Такое
независимое
"изобретение"
новых
признаков
встречается
в природе
сплошь и
рядом: глаза,
к примеру,
"изобретались"
независимо
разными
группами билатерий
и потому
имеют
принципиально
разную конструкцию
у насекомых,
моллюсков и
позвоночных
животных. Ясно, что
если верна
именно
вторая
гипотеза, то
биохимические
и
генетические
механизмы,
на которых
построена
нервная
система гребневиков,
должны
принципиально
отличаться
от таковых у
стрекающих
и билатерий.
Суть статьи,
опубликованной
в журнале "Nature"
и
приведенной
в
публикации
на сайте Elementy.ru,
как раз и
заключается
в том, что эти
принципиальные
отличия
были
обнаружены
при сравнении
генома
гребневиков
с геномами
стрекающих
и билатерий.
Один
из
фундаментальных
вопросов,
находящихся
на стыке
биологии и
философии,
заключается
в следующем:
нам до сих
пор
неизвестно,
в какой мере
эволюция
органического
мира
подчинена череде
чистых
случайностей,
а в какой -
является
результатом
закономерных,
направленных
и,
соответственно,
предсказуемых
процессов.
Скажем, на
интуитивном
уровне большинство
людей
склонны
считать, что
раз уж эволюция
– это
непреложный
факт, и раз уж
она в условиях
Земли
сопровождалась
непрерывным
усложнением
форм, вплоть
до
появления
разумных
существ, то и
в условиях
других
планет, однажды
возникнув,
жизнь
неизбежно
придёт примерно
к такому же
результату.
Но насколько
это мнение
обоснованно? Давно
известно и
многократно
доказано, что
случайность
играет
колоссальную
роль в частностях
эволюционного
процесса, и
то, что у нас
четыре
конечности,
а не шесть, и
два глаза, а
не три или
четыре, -
чистейшая
случайность,
но магистральные
пути
эволюции -
такие, как
возникновение
эукариотической
клетки,
появление
многоклеточных
животных,
возникновение
у животных
нервной
системы и
непрерывное
усложнение
этой
системы
вплоть до
появления
разумных
существ -
кажутся нам
предопределёнными.
Между тем, у
нас нет
веских
оснований
так считать.
Глядя назад
на историю
земной жизни
с вершины
эволюционной
пирамиды и
не имея
возможности
сравнить
путь,
проделанный
земной
биосферой, с
путями,
проделанными
биосферами
других
планет, мы
неизбежно
подпадаем
под диктат
свершившегося
факта. Да, в условиях
Земли
эволюция
жизни
протекала
именно
таким
образом, но
ведь,
протекай
она иначе, и
не
завершись
она
возникновением
разумных
существ,
некому было
бы о ней
рассуждать
и делать
умозаключения…
Вполне ведь
можно себе
представить,
что наши
рассуждения
о
неизбежности
возникновения
разума в процессе
эволюции не
более верны,
чем предположение
счастливчика,
вытащившего
выигрышный
лотерейный
билет, о том,
что такой
выигрыш -
дело
обычное и
закономерное,
- просто потому,
что он не
знает о
миллионе
других
игроков,
оказавшихся
менее
удачливыми,
чем он сам… За
неимением
материала
для
сравнительного
анализа,
оставим в
стороне
вопрос о
закономерности
возникновения
эукариотической
клетки и
многоклеточных
животных и
рассмотрим
вопрос о
возникновении
нервной
системы. В
конце
концов, это и
есть то
центральное
событие,
которое
привело в
конечном
итоге к
появлению
столь
ценимой
нами
разумной формы
жизни… Из
известных
нам трёх
основных
царств многоклеточных
эукариот
лишь
животные обзавелись
нервной
системой, а
грибы и растения,
вполне себе
процветающие
параллельно
животным на
протяжении сотен
миллионов
лет, не
демонстрируют
никакого стремления
обзавестись
подобным
усовершенствованием.
Они
прекрасно
обходятся
безо всякой
нервной системы
и ни на йоту
не
приблизились
к тому, чтобы
дать начало
чему-то
более
интеллектуальному,
чем мухомор
или берёза.
Если же предположить,
как это и
делалось до
совершенного
недавно
открытия,
что у
животных
нервная
система
возникла
только
однажды у
одной единственной
группы
существ, то
её появление
выглядит,
скорее, как
редкая
случайность,
чем как
результат
закономерного
процесса. Я с
лёгкостью
могу
вообразить
себе сонмы
планет,
населённых
грибо- или
древоподобными
существами,
не
делающими
ни малейших
телодвижений
в сторону
обретения
интеллекта… Согласитесь
теперь, что
обнаружение
факта
двукратного
и
независимого
возникновения
нервной
системы у
разных
групп
животных
делает
предположение
о
предопределённости
интеллектуализации
органического
мира
несколько
более
обоснованным. Ну
а теперь,
когда я
закончил
своё
предисловие
(как обычно,
куда более
многословное,
чем
изначально
предполагалось…),
даю вам ссылку
на
взбудоражившую
меня статью,
в которой
это
открытие
объясняется
на куда
более глубоком
уровне: http://elementy.ru/news/432257 |