Предки предков

Итак, перипатус не был предком членистоногих - насекомых, пауков, скорпионов, фаланг, раков. Непосредственно переходная форма от червей к артроподам еще не найдена. Оставим этот вопрос пока нерешенным. Поищем-ка лучше своих собственных предков. Их следы тоже теряются в палеозое и даже глубже того, в докембрии. Очевидно, тогдашние наши предки были слишком мягкие: без скелета, раковины, панциря или других подобных твердых основ своей материальной сущности. Поэтому их окаменевших отпечатков и не сохранилось. Возможно, мы никогда ничего бы о них не узнали, если бы не помогла эмбриология.

В конце прошлого века было сделано гениальное открытие. Наш знаменитый соотечественник А. Ковалевский не в слоях земли, а под микроскопом нашел совершенно очевидных наших прародителей, к тому же самых дальних, ни в чем не похожих на нас, людей, и на всех вообще позвоночных животных (или вертебрат). Ни в чем, кроме самого сокровенного, глубоко в теле скрытого и главного, - хорды! Гибкой "струны", из которой позднее развился позвоночник.

Кто ел пироги с вязигой, знает, какова эта хорда на вкус. (Она еще сохранилась у некоторых рыб, например у осетров. Ее извлекают из позвоночника рыбы, сушат, а потом, соответственно обработав и назвав вязигой, начиняют ею пироги.)

А. Ковалевский наблюдал за развитием личинки асцидии - невзрачного существа из типа оболочников (их в его время считали червями). Он увидел весьма поразительное: в яйце зародилось странное существо, совсем непохожее на взрослую асцидию. Выбрался из "скорлупы" некий головастик и поплыл, продвигаясь вперед гребными ударами хвоста.

Но самое интересное, поразившее ученый мир, было не появление самого "головастика", а начальные этапы его развития в яйце.

И вот что именно: с верхней стороны зародыша асцидии отделилась полая внутри трубка и легла на спинной стороне тела вдоль его оси, прямо над кишечником. Спинной мозг! У всех же без исключения беспозвоночных нервная система располагается на брюшной стороне тела и развивается иначе.

Но, и это опять-таки не главное, хотя и само по себе удивительное: внутри хвоста обозначился и вперед в тело острием выдвинулся хрящевой стерженек (хорда!)! Весьма любопытный опорный орган, которого у беспозвоночных животных не бывает. А вот у эмбрионов всех вертебрат, включая человека, именно так развивается позвоночник.

"Сходство малейших деталей до того велико, что наблюдатель остается в полной уверенности, что перед ним не червь, а будущее позвоночное!" (К. Штерне).

"Головастик", выбравшийся из яйца асцидии, поплавав немного, вдруг опустился на дно. Укрепился и вскоре превратился в асцидию, сиднем сидевшую всю последующую свою жизнь. При этом превращении, а можно сказать - упрощении) исчез хвостик, а вместе с ним и хорда. Асцидия "свернула с пути эволюции к позвоночному", регрессировала и навсегда приросла ко дну, уподобившись губкам и полипам.

Есть биогенетический закон (филогенез в онтогенезе), в силу которого эмбрионы животных, развиваясь, в краткой, схематической форме повторяют некоторые морфологические черты своих изначальных прародителей (даже у человеческих зародышей на определенной стадии созревания появляются ненужные нам теперь жаберные щели). Получается: эмбрион - намеченный штрихами незаконченный портрет своего дальнего предка.

На основании этого закона можно сделать только один сформулированный К. Штерне вывод: "предки асцидий были и предками позвоночных".

Вертебраты сохранили хорду и с веками преобразовали ее в позвоночный столб, а асцидий неразумно ее выбросили, упростились, опустились на уровень ниже своих родоначальников и образовали бесплодный боковой сучок на родословном древе.

Теперь краткое знакомство с нашими кузенами, уклонившимися по каким-то неясным пока причинам о многообещающего эволюционного марша к позвоночным животным. Упомянутые аутсайдеры - оболочники асцидий, пиросомы, сальпы и аппендикулярии.

Не удивлюсь, если вам незнакомы эти имена. Хотя оболочников и тысяча разных видов, и наполняют они моря совсем не в малом числе, многие, возможно, даже не слышали о них.

"Аппендикулярии, сальпы и пиросомы плавают в толще вод океана, в то время как асцидий ведут прикрепленный образ жизни на дне. Аппендикулярии никогда не образуют колоний, в то время как сальпы и асцидий могут встречаться и в виде одиночных организмов, и в виде колоний. Пиросомы же всегда колониальны. Все оболочники активные фильтраторы, питающиеся или микроскопическими пелагическими водорослями и животными, или взвешенными в воде частицами органического вещества - детритом. Прогоняя воду через глотку и жабры наружу, они отфильтровывают мельчайший планктон..." (Н. Виноградова).

Прежде всего - почему их так назвали: оболочники. А потому, что тело этих животных окружено снаружи студневидной оболочкой, туникой. И поразительно: туника на 60 и больше процентов состоит из... целлюлозы! А это строительный материал, употребленный природой для создания стенок растительных клеток. В животном же мире, помимо оболочников, ни у кого, ни в одном органе целлюлозы нет.

Итак, оболочники.

Асцидии. Похожи на продолговатый раздутый мешок. Размеры этого "мешка" от одного миллиметра до 50 сантиметров. Одной стороной, подошвой, он накрепко прирастает к разным твердым предметам на дне моря. Наверху у "мешка" два сифона - два бугорка с дырочками на конце. Один из них - рот асцидии, у второго назначение прямо противоположное: из него выбрасываются отработанные шлаки.

Окраска асцидии часто очень яркая: оранжевая, красная, сиреневая, но бывает и не такая нарядная: бурая, грязно-белая.

Живут асцидии в одиночестве либо в тесном сообществе - колониально. Тогда все члены колонии погружены в общую для них тунику.

Асцидии - гермафродиты. Но самооплодотворения не бывает: яйца и сперма созревают в разное время. Некоторые асцидии, размножаясь, выбрасывают на волю волн не яйца, а уже готовых "головастиков".

Пиросомы, или огнетелки. Они светятся в волнах ночного моря, из всех светящихся организмов пиросомы, пожалуй, самые яркие.

"По существу, это плавающие в воде колониальные асцидии", - говорит Н. Виноградова, большой знаток оболочников.

Колония пиросом похожа на длинный цилиндр с заостренным концом. "Цилиндр" внутри полый. Вода протекает через полость "цилиндра" и выталкивается через его задний широкий конец. Получается реактивный эффект. Так и продвигается колония пиросом. Воду прогоняют через полость этой живой ракеты насосные движения многих сотен членов колонии - зооидов, сокращающихся одновременно.

Туника соединенных в сообщество пиросом настолько насыщена водой, что прозрачна, как стекло, и заметить этот парящий в волнах союз зооидов нелегко. Студневидное покрытие колонии так нежно, что, попадая в сети, оно, проскальзывая через ячеи, распадается "на отдельные куски".

Обычные размеры "общины" пиросом - от 3 до 10 сантиметров, но бывают и четырехметровые пиросомные объединения.

Сальпы. Похожи на маленькие прозрачные бочоночки или огурцы. Спереди у них ротовой сифон, сзади - анальный, используемый как сопло реактивного двигателя. Вода засасывается через ротовой сифон и выбрасывается через анальный, и сальпа, подобно колонии пиросом, плывет вперед, как ракета.

Есть сальпы длиной в несколько миллиметров, другие же - до 33 сантиметров.

Как и пиросомы, сальпы тоже соединяются в колонии: словно слипаются друг с другом в длинные цепочки наподобие пулеметной ленты.

Аппендикулярии. Ну, вот мы дошли до них, а именно они нас больше всего интересуют. Развиваясь из личинки, аппендикулярии не испытывают редукции и коренной перестройки формы тела и его органов, как все прочие оболочники. Они и взрослые очень похожи на личинок асцидий. Аппендикулярии на всю жизнь сохраняют хвост. Он в несколько раз длиннее туловища. И главное - хорду! Очевидно, так же, как и аппендикулярии, выглядели наши отдаленные предки, из которых эволюция сделала позвоночных животных.

В виде головастиков аппендикулярии в море почти не встречаются. Бывает это только тогда, когда они меняют домик: из одного уже вылезли, а второй построить не успели.

Этот домик - очень любопытный феномен! Туника у аппендикулярии не облегает плотно заключенного в ней "головастика". Внутри много свободного места, и аппендикулярия размещается там вполне комфортабельно, может переворачиваться и перемещаться в своей округлой капсуле. Интересно и то, что туника аппендилярии сложена не из целлюлозы, а из хитина.

На переднем и заднем концах домика отверстия. Аппендикулярии, виляя хвостиком, гонят воду из переднего входа в домик в задний. Таким образом, возникает реактивный эффект, он и создает двигательный импульс.

Спереди в - домике - ситечко, фильтрующее воду.

Оно не пропускает в домик слишком крупные пищевые "продукты", микроскопических животных и растений размером больше 20 микрон. А те, что поменьше, проходят через сито, ими и кормится аппендикулярия. Ситечко часто засоряется. У некоторых видов уже через четыре часа фильтрации.

"Тогда аппендикулярия покидает испорченный домик и выделяет вместо него новый. На постройку нового домика уходит всего лишь около 1 часа... Для того чтобы покинуть домик, аппендикулярия пользуется так называемой "калиткой для бегства". Стенка домика в одном месте очень сильно утончена и превращена в тонкую пленку. Пробив ее ударом хвоста, животное покидает домик для того, чтобы тут же выстроить новый" (Н. Виноградова).

Ростом аппендикулярии невелики - от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. Наиболее крупный экземпляр был пойман экспедицией на "Вальвидии" недалеко от Кейптауна на глубине двух тысяч метров. Длина его - 8,5 сантиметра, из них на хвост приходилось почти 90 процентов.