Жизнь до человека

Хотя этот эукариотический эксперимент групповой жизни на первых порах привел к возникновению всего лишь одноклеточных организмов, он оказался чрезвычайно успешным. Эукариотические клетки начали быстро специализироваться и развиваться в неисчислимые формы, чтобы использовать все возможные способы поддержания жизни. Одни плавали быстро, другие - медленно, третьи ползали по твердым поверхностям, четвертые неподвижно ждали, чтобы пища приблизилась к ним сама. В большинстве они оставались микроскопическими, однако некоторые достигали такой величины, что человек мог бы различить их невооруженным глазом - если бы тогда существовал человек. Кое-какие из этих ядерных одноклеточных организмов стали поразительно сложными. Современные их потомки обладают вкусом, осязанием и зрением (во всяком случае, чувствительностью к свету). У таких, как инфузории-туфельки, есть четко выраженное ротовое отверстие, пищеварительная система и выделительная система. Они плавают с помощью множества ресничек (маленьких жгутиков), которые все движутся согласованно. При приближении к препятствию реснички начинают грести в обратном направлении, и инфузория как бы пятится. Такое синхронное движение ресничек, несомненно, требует какого-то подобия нервной системы.

Единственным недостатком, который этим свирепым хищникам преодолеть не удалось, была их крошечная величина, неизбежная для одноклеточных организмов. Они получают необходимый кислород из воды путем простой диффузии через оболочку. Чем больше становится клетка, тем больше ей требуется кислорода, а доступ его к ее внутренним частям соответственно затрудняется.

Теоретически говоря, в клетке могла бы развиться какая-то система, которая снабжала бы ее кислородом настолько обильно, что она могла бы заметно увеличить свои размеры, но, насколько известно, такая система не возникла. Вместо этого для получения преимуществ, сопряженных с увеличением размеров, некоторые одноклеточные организмы использовали еще одну форму союза. На этот раз объединились клетки одного вида, - они стали взаимосвязанными и образовали организм, сложенный из многих клеток. Возникшие таким образом сверхорганизмы получили название Metazoa - многоклеточные. Муравьи, слоны, мыши и люди - все они многоклеточные, все они сверхорганизмы, состоящие из объединившихся клеток.

О происхождении многоклеточных организмов сказать почти нечего. Биологи не знают точно, как они возникли, и дальше более или менее убедительных гипотез дело вряд ли когда-нибудь продвинется. Это великое событие произошло где-то в глубинах докембрия, который завершился около 600 млн. лет назад, и участвовавшие в нем организмы все были микроскопически малыми и мягкими, так что от них навряд ли могли остаться окаменелости. Во всяком случае, никаких относящихся к ним окаменелостей до сих пор не найдено. И биологам остается только изучать наиболее примитивные современные многоклеточные организмы в надежде установить, каким образом первые из них произошли от одноклеточных животных.

Диаграмма

Согласно одной из гипотез, первые многоклеточные организмы развились из больших одноклеточных форм, которые были покрыты колеблющимися ресничками и имели несколько, а то и много ядер. Поскольку одной клетки достаточно одного ядра, не исключено, что у таких клеток появились перегородки, разделяющие ядра. А клетка, разделенная перегородками на секции, имеющие собственные ядра, уже по сути многоклеточный организм.

Согласно другой, более распространенной гипотезе, многоклеточные организмы возникли не из одной клетки, разделившейся на несколько, а из одноклеточных жгутиковых организмов, объединившихся в колонии. В наши дни существуют подобные колонии одноклеточных организмов. В некоторых случаях клетки практически не изменяются, и, если их разъединить, они начинают жить самостоятельно, нормально делятся и образуют новые колонии. Но в других случаях клетки утрачивают независимость, приобретают специальные функции и уже не могут нормально существовать вне многоклеточного организма.

Наиболее известная колониальная форма с определенной специализацией клеток это вольвокс- изящный чуть вытянутый и полый внутри зеленый шар диаметром меньше 1 мм, который плавает в воде, вращаясь вокруг своей оси. Вольвокс содержит хлорофилл, а потому его можно рассматривать как растение, но на таком уровне еще не существует четкого разделения на растения и животных. Многим низшим организмам, так же как и растениям, присущ фотосинтез, но при этом они двигаются и питаются, как животные, а потому, рассматривая вольвокс, можно на некоторое время забыть о тех его чертах, которые роднят его с растением.