В 1859 году, когда вышла знаменитая книга Чарльза Дарвина «Происхождение видов», Дарвин встретился с огромной загадкой, огромной проблемой, с которой он всю свою оставшуюся жизнь не знал как справиться, — это наличие огромного интервала горных пород — то, что называется докембрием, или архейской и протерозойской эрой, по сравнению с фанерозоем это все остальное. И если фанерозойские породы битком набиты всякими остатками ископаемых организмов (они почему так и называются — открытая жизнь), то докембрий во времена Дарвина был практически пуст: что-то не умели искать, а что-то просто не хотели искать. И он недоумевал: как вот из этого докембрия — а он понимал, что это действительно гигантский по времени период в истории Земли, гораздо более крупный, чем весь фанерозой, — где истоки жизни, где истоки первых многоклеточных животных, которых мы сразу начинаем видеть в самом начале фанерозоя, в кембрийском периоде? И он писал честно, что, если в докембрии так и не будет ничего найдено, это будет существенным доводом в пользу того, что он неправ и его теория о происхождении видов, соответственно, не является настоящей научной теорией.

К сожалению, Дарвину было не суждено дожить до настоящих первых находок остатков жизни в докембрии, поскольку случилось это только в середине XX века. И то, даже когда их нашли на холмах Эдиакары в Южной Австралии, большинство геологов с очень весомым вкладом в геологическую науку, посмотрев на все это, сказали, что это не может быть докембрийской породой, а это, наверное, уже просто кембрий. Огромные существа, точнее, их отпечатки, до метра, а то и большей длины, довольно структурированные, со всякими сегментами, со всякими вроде бы похожими на органы отпечатками на теле. Кто-то разглядел у них даже членистые конечности, глаза, усики (в смысле антенны) и так далее. Но время шло, и к концу XX века, когда уже научились хорошо, более точно датировать радиометрические горные породы, выяснилось, что это действительно докембрий, более того, эдиакарские слои этого времени широко распространены по всей земле.

На территории России есть одно из лучших вообще местонахождений таких организмов — на Белом море. Случайно именно в России этот этап существования такой странной жизни был выделен в вендский период международной геохронологической шкалы, предшествовавший кембрию. Но буквально до последних 5–10 лет в общем-то считалось, что это все предшественники наших современных многоклеточных животных, которые живут и сейчас. Вот среди этих странных гигантских отпечатков кто-то видел медуз, кто-то видел моллюсков, кто-то видел членистоногих или кольчатых червей. Причем, что самое интересное, в одних и тех же отпечатках разные специалисты углядывали кто медузу, кто иглокожих, кто еще что-нибудь. Странно это все, тем более что организмы вроде бы гигантские, но при этом совершенно плоские и тоненькие.

Рекомендуем по этой теме:

Но новые методики, которые появились в последние 5 лет, хотя у физиков они, конечно, появились раньше, но палеонтологи их начали использовать в последние 5 лет: точное лазерное сканирование, компьютерные 3D-реконструкции с просвечиванием этих самых отпечатков и разные другие физические методы — позволили действительно доказать, что это не расплющенные организмы под давлением слоев, а они действительно были такими изначально. Более того, вот эти странные сегменты не совсем сегменты. Потому что вот мы, скажем, являемся билатеральными симметричными организмами, то есть у нас левая сторона более-менее похожа на правую.

Есть небольшие различия, скажем, в некоторых внутренних органах, но несущественные. Тем более что есть люди, у которых сердце может быть с правой стороны. Это зеркальную симметричность только подтверждает. А вот у этих организмов все было сдвинуто как бы на полшага. Это называется симметрия скользящего отражения. Более того, никаких органов там у них найдено не было — ни кишечника, ни глаз. Стало понятно, что они питались как-то иначе, скорее всего, за счет всасывания органического материала всей своей поверхностью, как питаются многие грибы или бактерии. Но при этом самые большие бактерии, мы знаем, — это 0,8 миллиметра, а здесь мы имеем дело с метровыми плюшками. Как же это так?

Изучения самих геологических слоев тех пород, в которых эти организмы сохранились, показали, что в то время в океане было огромное количество растворенного органического вещества, чего сейчас быть не может, потому что как только в океане что-то растворяется, скажем, идет сброс каких-то богатых органикой вод, то там просто расцветает всякий водорослевый или бактериальный планктон, все это быстро съедается, потом съедается, в свою очередь, зоопланктоном и уходит на дно — ничего не остается за считанные дни, максимум недели. А здесь этой части биоты, которая ответственна за поедание взвешенного и растворенного органического вещества, просто не было. И можно было, сидя на дне, поднявшись на стебельке, всасывать, всасывать, всасывать. Или лежать на дне и тоже всасывать, всасывать, всасывать всю свою жизнь и расти таким странным образом, когда новые сегменты добавляются то с одного конца, то с другого, то справа, то слева. Такой вот странный мир.

Но опять же это нам показало, как они питались, но не показало, кем они были. И здесь помогли молекулярные биологи, которые начали сопоставлять гены и другие молекулы самых разных организмов, а поскольку они имеют дело с десятками организмов, сотнями генов и других молекул, то они могут выстраивать статистически довольно достоверные деревья родства.

Оказывается, что мы, многоклеточные животные, являемся ближайшими родственниками грибов.

Есть у нас и некоторое внешнее сходство: мы все называемся опистоконтами. В науке приняты вот такие латинские, греческие наименования, но, если перевести это на русский, получается заднежгутиковые. То есть у грибов есть клетки с одним жгутиком, который расположен позади клетки. У всех многоклеточных животных тоже есть такие клетки, даже у нас: когда мы находимся на стадии развития сперматозоида, нами как раз движет вот этот задний жгутик. И эти странные многоклеточные докембрийские организмы как раз хорошо вписываются в эту концепцию, получается, они действительно по своей организации нечто среднее между грибами и животными. То есть они питаются, как грибы, осмотическим всасыванием, но они в то же время могут двигаться, потому что найдены их следы передвижения. Но движение это не такое, как у нормальных животных, потому что, если червяк ползет или многоножка идет, она оставляет какой-то извилистый след. А здесь видно, что организм полежал-полежал, потом как бы подскочил, переместился в другое место на чуть-чуть, опять полежал, опять переместился и так далее.

За счет чего это может быть? Опять же за счет использования осмотического давления, потому что у грибов есть гифы — такие нити, очень тоненькие, очень длинненькие, но в них нагнетается довольно высокое давление. Причем это можно сделать очень быстро. Вот за счет чего, скажем, некоторые грибы перешли на хищнический образ жизни? Понятно, что они не медведей и не грибников в лесу ловят, а схватить какого-нибудь круглого червя или клеща — это запросто. То есть вот эта сеть гифов, как паутина паука, срабатывает и ловит, но, в отличие от паука, который должен приползти и сам высосать, эта же сеть его и высасывает. А для того чтобы зажать, нужно очень быстро изменить давление в этой системе. Вот то же самое можно использовать, особенно в густой системе, а известно, что она у них была такая, типа гифов. Сократить свою поверхность, приподняться над осадком — тебя перенесет, ты сядешь, и всасывай дальше.

Дальше спрашивается: вот если были грибы, были промежуточные формы и были настоящие животные, то что же предшествовало? Предшествовали этому существа, которые еще не решили, быть им грибами или быть им животными. По молекулярным данным установлено, что у заднежгутиковых есть еще одна родственная группа, которая может вполне являться по отношению к ним предковой, — раньше их называли мицетозои, что означает грибоживотные, сейчас их называют амебазои — амебоживотные. И то и другое правильно, потому что бо́льшую часть эти организмы существуют как отдельные амебы, одноклеточные, которые с помощью своих ложноножек передвигаются сами по себе, пасутся, ловят бактерий и ими питаются. Но в определенный момент, когда все бактерии на участке съедены, самая, видимо, голодная клетка начинает испускать химический сигнал. И все эти окрестные амебки собираются вместе. Такими спиральными ручейками они стекаются в одно место и в зависимости от коллективно принятого решения — на самом деле здесь понятно, что какие-то физические стимулы играют, — если, скажем, не очень сухо, то они собираются в очень маленького прозрачного 3-миллиметрового слизня и уползают в другое место вместе. В другом случае они прорастают в виде грибка. Вот почему Эрнст Геккель, один из великих зоологов и эволюционистов XIX века, сказал про них, что они еще не решили, стать им грибами или животными.

Рекомендуем по этой теме:

Но очень важно, что, во-первых, этот совместный способ передвижения позволяет им пересекать физико-химические барьеры, которые одна клетка никогда пересечь не сможет, а это очень хороший стимул для того, чтобы стать многоклеточным. А во-вторых, когда они собираются вместе, они начинают производить некоторые молекулы и некоторые белки, которые работают у нас, настоящих многоклеточных, в тот момент, когда мы развиваемся в качестве эмбриона. То есть они отвечают за появление наших клеточных слоев из разных клеток: одни выполняют функцию покровных тканей, другие выполняют функцию других тканей, то есть у них в этот момент начинает работать генный аппарат многоклеточных животных. И действительно, из таких грибоживотных можно вполне получить со временем одну ветвь, которая все-таки решила стать грибами, и другую, которая решила стать настоящими животными, и промежуточную форму в виде этих гигантских вендобионтов, про которых я рассказывал. И действительно, в древних толщах, древнее, чем слои с вендобионтами, есть следы, которые очень напоминают следы этих амебозоев, амебоживотных, потому что, в отличие от настоящих животных с головой, которые двигаются осмысленно, эти двигаются очень неосмысленно: петляют, возвращаются на одно и то же место. В конце концов они куда-то уползают, но все это происходит далеко не сразу и бессистемно. И такие следы мы встречаем даже в породах, которым почти два миллиарда лет. Так мог развиваться мир, если мы сложим вместе данные молекулярной биологии, палеонтологии и классической сравнительной морфологии животных.