Эмбрионы в глубинах времени

Значительное разнообразие путей онтогенеза демонстрирует группа одних из самых ранних позвоночных с ногами, или четвероногих, похожих на тритонов — бранхиозавриды. Почти все двадцать видов этой группы сохраняли личиночные особенности, такие, как наружные жабры или зубчики на жаберных дугах во взрослом состоянии; это неотенические признаки. Некоторые другие виды претерпевали метаморфоз и утрачивали свои личиночные признаки во взрослом состоянии. Все представители группы были мелкими, в противоположность прочим темноспондилам. Тысячи экземпляров некоторых бранхиозаврид известны из местонахождений в Германии, включая одно в бассейне Тюрингенского Леса. Там Ральф Вернебург много лет изучал ископаемые остатки темноспондилов, таких, как бранхиозавры. Некоторые виды бранхиозаврид обладали особенностями, которые позволяли считать их ручьевыми формами; другие, с видимыми наружными жабрами, описаны как озёрные формы. Один из спорных вопросов для экспертов — могут ли в некоторых случаях два типа возникать как различные экоморфотипы одного и того же вида, продвигая онтогенетическую изменчивость ещё на один шаг вперёд, демонстрируя случай «фенотипической пластичности», тему, которую я обсуждают в главе 2.

Рисунок 8. Три стадии развития у акулы, человека, ящерицы и птицы. По Westheide и Rieger 2009, с изменениями.

Как и в вышеприведённых примерах, любая стадия на протяжении развития индивидуума может изменяться. Это демонстрировалось опытным путём для многих видов позвоночных и стадий процесса. Эволюционируют все стадии онтогенеза, а не только взрослые, объект приложения усилий многих исследователей. Многие авторы представляют данные и идеи, призванные подвергнуть критике «соломенное чучело», защищающее наивную рекапитуляционную идею, согласно которой онтогенетические и эволюционные преобразования точно отражают друг друга. И важнее всего тут то, что желание исследовать фундаментальный аспект того, как эволюционировало индивидуальное развитие, привело к пристальному изучению организмов из многих групп, и итогом этого стало несколько значительных открытий. Например, Майк Ричардсон и немного позже Ингмар Вернебург документировали внешнюю морфологию эмбрионов, которая уже в первом приближении показывает, что в более или менее сопоставимые периоды индивидуального развития имеются существенные различия в пропорциях и формах, а также в размере желтка у рыб, змей, лягушек, птиц, ящериц и млекопитающих, в том числе людей. Эта особенность — лишь одна из многих, иллюстрирующих различные физиологические и морфологические особенности на протяжении времени индивидуального развития и у различных видов.[15]

Онтогенез и условия для поддержания жизни

Если индивидуальное развитие и рассказывает нам историю, то она похожа на те страшные истории, которые рассказывают дети, сидящие вокруг походного костра, когда каждый мальчишка добавляет свой отрывок к тому, что уже было до него. Нет ни одного единого рассказчика, и нет внутреннего диалога. Есть только то, что уже произошло, что происходит сейчас, и что произойдёт потом.

Марк С. Блумберг «Freaks of Nature»

Изменения в тканях, которые происходят в ходе индивидуального развития, протекают для живого эмбриона в его настоящем времени. С этой точки зрения может показаться, что взрослые особи — это почти случайность, или же один из нескольких моментальных снимков жизни. Это не означает, что особенности какой-либо стадии развития случайны; они являются результатом процессов, которые мы можем во многих случаях количественно определить и предсказать — продуктом чётко скоординированных и детерминированных механизмов, где пластичность и случайность играют главную роль в формировании результата. Есть генетическая система, отвечающая за индивидуальное развитие, которая работает в контексте окружающей среды. Действие этой системы завершается там, где начинается фенотипическое проявление процессов индивидуального развития, которое управляется физическими и химическими законами, которые работают в природе.

Объяснение существования того или иного признака на любой из стадий развития, отличающейся от взрослого состояния, обычно делается в рамках понятий будущего состояния, к которому движется животное. Как утверждал Джон Реисс в своей книге «Not by Design», объяснение существования признака должно делаться в рамках его необходимости на момент его существования, но не в терминах будущего состояния, движению к которому он способствует.