Хлопок одной ладонью - Николай Кукушкин

Первая из базовых форм нашего развития называется бластулой. Типичная бластула – это шар клеток, по общему плану строения соответствующий той самой полой дынеобразной личинке губки. Можно сказать, что сами губки – модели оригами, сложенные из базовой формы «бластула». «Ожелудочивание», вгибание бластулы саму в себя, – это не просто новая складка на теле губки, а возникновение целой новой базовой формы: гаструлы.

Гаструляция – одно из главных событий как в вашей жизни, так и в истории животных в целом.

Чем так принципиально отличается гаструла от бластулы? До гаструляции у зародыша имеется всего один эпителий – слой клеток, ограничивающий полость организма от окружающего мира. Но благодаря гаструляции эпителиев становится два. Наружный слой ограничивает тело от внешней среды, а внутренний слой ограничивает желудок. С этого момента зародыш подразделен на два зародышевых слоя, пласта, или листка, они называются эктодермой и энтодермой соответственно15.

Два эпителия с точки зрения составляющих их клеток – это две разные профессии, две стратегии, два разных направления развития. Любые клетки эпителия по определению пограничники. Но границы, на которых они служат, имеют разную природу.

Клетки эктодермы образуют внешнюю границу организма. Их задача – защищать от опасностей и разведывать обстановку. Из эктодермы в нашем организме формируются эпидермис, то есть поверхность кожи, и нервная система. Первое очевидно: эпидермис – это просто разросшийся в несколько слоев и покрытый мертвыми клетками наружный эпителий. Второе менее очевидно, но куда более интересно. Получается, что с точки зрения эволюционного и эмбрионального происхождения нашего мозга и органов чувств они сродни коже. И кожа, и мозг – это интерфейсы взаимодействия с окружающим миром, призванные защитить от опасностей и повысить выживаемость.

У клеток энтодермы другие задачи. Они не видят окружающий мир. Они видят еду. Как нетрудно догадаться, из энтодермы возникает почти все, что у нас связано с питанием: желудок с кишечником, печень, поджелудочная железа. В будущем из того же источника возникнут легкие – воздух для нас и впрямь во многом сродни пище.

Люди питаются принципиально иначе, чем губки. Губка – это почти что батарея одноклеточных. Каждая отдельно взятая клетка фильтрует воду и заглатывает бактерии эндоцитозом, после чего переваривает их у себя внутри. Клетки губок работают заодно и умеют делиться друг с другом полученной пищей, но та всегда передается напрямую от клетки к клетке. В нашем же организме пища централизованно расщепляется ферментами в полости кишечника, централизованно всасывается в форме простых молекул и централизованно же распределяется по организму кровеносной системой, что гораздо эффективнее. У губок каждая клетка варит кашу в своей собственной кастрюльке, а у нас каша варится одна на всех, а клетки черпают из общего котла. Это возможно именно благодаря наличию такого общего котла, то есть желудка, ограниченного эпителием7.

Иными словами, возникновение желудочной полости открывает возможность для внеклеточного пищеварения. Фильтрующей губке выпускать наружу ферменты бессмысленно, они расплывутся, не успев ничего переварить, так что это пустая трата энергии. Наличие замкнутого пространства, в котором можно запереть пищу с ферментами, позволяет переваривать ее коллективно.

«Ожелудочив» личинку губки, мы создали новую «базовую форму» развития для всех остальных животных: гаструлу. Но вместе с тем мы фактически изготовили новый тип животного, который «складывается» из этой гаструлы.

Фигура вращения

Стрекающие, или книдарии, – пример того, что примитивная «базовая форма» тела не означает, что животное – лузер. В оригами «примитивную» форму «двойной квадрат» можно при желании сложить в фигуру с тысячей складок. Стрекающие со своим примитивным планом строения способны порождать организмы ювелирной сложности и достигают в природе огромных успехов.

Стрекающих много, они есть везде, их разнообразие ошеломляет. Между португальским корабликом с его причудливым воздушным пузырем и синей бородой из длинных полипов-охотников, грозной актинией, в чьих разноцветных щупальцах прячутся рыбы-клоуны, и смиренным кораллом-мозговиком на первый взгляд нет ничего общего. Тем не менее все они имеют общего предка, отделившегося от единой с нами ветви родословного древа где-то между губками и червями, и потому представляют собой параллельный нашему путь эволюции животных.

Название этой группы – стрекающие – происходит от их уникального признака: стрекательных клеток, удивительных микроскопических капсул со смотанным внутри шипом, который выстреливает наружу, когда что-нибудь касается ее чувствительного волоска. Пораженную развернувшимся шипом добычу медузы и полипы запихивают в рот и переваривают в своем наглухо замкнутом желудке. У некоторых книдарий рот после еды не просто закрывается, а в буквальном смысле зарастает. А потом снова рвется. Если это кажется странным, то в том и прелесть стрекающих: это очень странные, совершенно на нас не похожие и при этом чрезвычайно успешные животные. Если губки интересны своей примитивностью, то стрекающие – своей альтернативностью.

Медуза – это одна из двух форм существования стрекающих. Те обычно чередуют в жизненном цикле стадию медузы со стадией полипа – перевернутой кверху ртом сидячей медузы. Из многочисленных полипов, например, состоят кораллы. Актиния тоже полип, только одиночный. Первые книдарии, возникшие из личинок губок, были именно полипами, а медузы возникли позже16. Но «базовая форма» у двух этих форм стрекающих одна и та же: гаструла.