Почему сердце находится слева, а стрелки часов движутся вправо. Тайны асимметричности мира

Простейшие потомки первых двусторонне-симметричных – плоские черви, но в числе других – самые разные черви, включая земляных; членистоногие, включающие ракообразных, насекомых, пауков и вымерших трилобитов; моллюски, в том числе устрицы, слизни, улитки, кальмары и осьминоги; и, конечно, позвоночные. Однако – и это поворот в самом буквальном смысле слова – двусторонняя симметрия, которую мы видим в руках и ногах людей и других позвоночных, возможно, не та же самая двусторонняя симметрия, которая отличает древних двусторонне-симметричных и современных червей[135].

Здесь стоит остановиться на некоторых специальных терминах, используемых в описании животного. Возьмем собаку. Начнем с носа, с передней части, которая на латыни называется anterior, задняя, где хвост – posterior, вместе они образуют антериально-постериальную ось. Ноги и живот у собаки снизу, на латыни эта сторона называется ventral – вентральной, а противоположная, верхняя – dorsal, дорсальной. Таким образом, определяется дорсально-вентральная ось, перпендикулярная антериально-постериальной. Третье измерение, левая и правая сторона проявляются лишь после того, как заданы антериально-постериальная и дорсально-вентральная оси, под прямым углом к этим осям. Большинство животных, будь то рыбы, лягушки, змеи, летучие мыши или ленивцы, можно описать в этих координатах. Хотя может показаться, что проще использовать обыденные определения – верх, низ, перед и зад, это оказывается проблематичным, когда приходится описывать наши собственные тела. Когда люди встали на ноги, все в теле повернулось под прямым углом, за исключением головы, которая наклонена вперед на шее. «Впереди» значит антериально применительно к собаке, но вентрально к человеческому телу, «вверху» – дорсально, если речь о собаке, но антериально в грудной клетке и брюшной полости человека. Поэтому далее я буду придерживаться недвусмысленных терминов «антериальный», «постериальный», «дорсальный» и «вентральный», несмотря на не слишком привлекательный облик этих слов.

Палеонтология полна загадок. Находки немногочисленны и разрозненны, часто они раздавлены, смещены и разломаны толщей горных пород, под которыми находились сотни тысяч лет; мягкие ткани сохраняются крайне редко, а окаменелости зачастую указывают не на какую-то определенную предковую форму, но лишь на промежуточные стадии. Палеонтолог Дик Джеффрис из Лондонского музея естественной истории, долгие годы работающий над проблемой происхождения позвоночных, так говорит о своем подходе к множеству противоречивых данных: «Это словно кроссворд. Если достаточное количество фактов подходит к этим очень сложным ископаемым, я надеюсь, что я прав. Любое отдельное утверждение будет лишь предположительным, но, если они вместе хорошо соответствуют друг другу, я надеюсь, что конечный вывод верен». Чтобы заметить все следы и повороты истории, нужен ум любителя кроссвордов или, скорее, поклонника игры го[136].

Дик Джеффрис смог соединить их в замечательную и удивительную теорию, которая, прямо сказать, все еще вызывает споры, хотя объясняет множество чрезвычайно сложных феноменов. Главная идея Джеффриса состоит в предположении глубокой и очень древней связи между ныне живущим полухордовым существом Cephalodiscus и хрупким ископаемым Cothurnocystis, принадлежащим к группе древних иглокожих, известной как cornutes (рис. 5.4).

Рис. 5.4. Схема тела современных Cephalodiscus и давно вымерших Cothurnocystis

Но если Cephalodiscus симметричен, то Cothurnocystis асимметричен в самой высокой степени. На одном конце его тела рот и два шипа – это голова, хотя похоже, что животное передвигается хвостом вперед. Джеффрис долго пытался реконструировать, как двигался Cothurnocystis, и в итоге предположил, что он вытягивал свой жесткий, но мускулистый длинный хвост, ударяя им, словно кнутом, что позволяло ему зарыться в ил и удерживаться на месте, а затем вытащить себя из ила и переместиться.

Первоначально всего лишь элегантная догадка, основанная на изящной реконструкции хвоста, выполненной из картона и резиновой ленты, была основательно подкреплена, когда в 1995 году Вутер Зюдкамп обнаружил в одном из карьеров Германии замечательный кусок сланца. В камне возрастом 390 миллионов лет и площадью всего в треть квадратного метра сохранилось не менее четырех окаменевших митратов Rhenocystis, родственных Cothurnocystis. Два из них оставили ясные следы, видимые на камне, и следы эти подтверждали идею Джеффриса, что двигались эти животные задом наперед, как это показано на рис. 5.5[137].