Метазоа. Зарождение разума в животном мире - Питер Годфри-Смит

Moore, "How Should We Think About the Ribosome?", Annual Review of Biophysics 41 (2012): 1–19, и Derek J. Skillings, "Mechanistic Explanation of Biological Processes," Philosophy of Science 82, no. 5 (2015): 1139–51.

27

Доступный разбор новейших научных взглядов в этой сфере представлен в книге Ника Лейна «The Vital Question: Why Is Life the Way It Is?» (London: Profile, 2015).

28

Заголовок этой части перекликается с названием классического труда Яна Хакинга «Taming of Chance» (Укрощение случая), посвященного истории теории вероятности (Cambridge, UK: Cambridge University Press, 1990). В каком-то смысле клетке тоже пришлось укрощать случай (эту тему затрагивает и Хоффман в книге «Life's Ratchet»).

29

Lectures on Physics, vol. 2, chap. 1, "Electromagnetism," feynmanlectures.caltech.edu/II_01.html. Фейнмановские лекции по физике полностью, легально и бесплатно доступны по ссылке feynman lectures.caltech.edu/index.html.

30

См.: Peter A. V. Anderson, Robert M. Greenberg, "Phylogeny of Ion Channels: Clues to and Function," Comparative Biochemistry and Physiology Part B 129, no. 1 (2001): 17–28; а также Kalypso Charalambous, B. A. Wallace, "NaChBac: Th e Long Lost Sodium Channel Ancestor," Biochemistry 50, no. 32 (2011): 6742–52. Сравнение с транзистором позаимствовано из работы Фреда Сигворта "Life's Transistors," Nature 423 (2003): 21–22; о передаче сигналов внутри биопленок см.: Arthur Prindle et al., "Ion Channels Enable Electrical Communication Within Bacterial Communities," Nature 527 (2015): 59–63.

31

На мое мнение по этому вопросу повлияло выступление Джона Аллена на коллоквиуме имени Артура Сэклера, организованном Национальной академией наук США в 2014 г. Природа живых систем – способ их существования в условиях бесконечного электрохимического движения – неизбежно одаривает их чувствительностью к внешним событиям.

32

В электронном письме в 2017 году.

33

Памела Лайон в своей работе детально и с неожиданной стороны рассматривает вопрос о базовых формах ощущения. Самый нижний уровень – это однофакторные системы преобразования сигнала у бактерий; внутренний контроллер клетки отвечает на стимулы, поступившие из внешнего мира в отсутствие рецептора или сенсора на ее поверхности. См. статью Памелы Лайон "The Cognitive Cell: Bacterial Behavior Reconsidered," в журнале Frontiers in Microbiology 6 (2015): 264.

34

См.: «Anthropogenie oder Entwickelungsgeschichte des Menschen» (Leipzig: Wilhelm Engelmann, 1874).

35

Следом за этим я пишу, что «словом "животное" называют любой организм, располагающийся на определенной ветви генеалогического древа, безотносительно к тому, какую жизнь он ведет». Нет ли здесь противоречия? В каком-то смысле есть. Если на линии животных мы обнаружим одноклеточный организм, он все равно будет считаться животным, согласно приведенному мной официальному определению. Нам неизвестно о животных, которые от многоклеточной формы жизни снова перешли бы к одноклеточной, но есть пример существа, которое подошло довольно близко к этой черте. Миксозои – крохотные паразиты рыб и червей. Первоначально их относили к протистам (как инфузорию). Они не одноклеточные, но близки к этому и практически на всех жизненных стадиях состоят из очень небольшого числа клеток. Оказалось, однако, что они принадлежат к типу стрекающих и являются родственниками кораллов и анемонов, только значительно более простыми. См.: Elizabeth U. Canning, Beth Okamura "Biodiversity and Evolution of the Myxozoa,", Advances in Parasitology 56 (2004): 43–131. Еще одно размышление на тему: я сказал, что «словом "животное" называют любой организм, располагающийся на определенной ветви генеалогического древа». Хорошо, но на какой именно ветви? Согласно современной таксономии, каждой ветви можно дать имя. В каком-то смысле все они заслуживают имени. Почему не использовать слово «животные» для маленькой ветки, куда не входили бы, например, губки? Можно было бы так и поступить, при условии, что мы не упустим никого из обитающих на этой усеченной ветви. Иногда такую ветвь называют «Эуметазоа».

36

Это упрощение, особенно если говорить о дереве применительно к одноклеточным организмам типа бактерий. Точнее было бы говорить о сети жизни, которая на некоторых участках напоминает дерево.

37

Здесь мне помогла дискуссия с Патриком Килингом, состоявшаяся в 2014 году в рамках коллоквиума в честь Артура Сэклера. Эволюция цитоскелета позволила некоторым организмам упростить химию обмена веществ и высвободить ресурсы для активной, подвижной жизни. Это похоже на характеристику животных, но мы говорим здесь об одноклеточных организмах.

38

См.: John Archibald, «One Plus One Equals One: Symbiosis and the Evolution of Complex Life» (Oxford, UK: Oxford University Press, 2014).

39

См. его работу "Die Gastraea-Theorie, die phylogenetische Classification des Thierreichs und die Homologie der Keimblätter," Jenaische Zeitschrift für Naturwissenschaft 8 (1874): 1–55.

40

Как сказано в тексте, эту мысль не всегда связывают с теорией гастреи. Эта идея была высказана в сравнительно недавней работе, и она кажется мне перспективной. См.: Zachary R. Adam et al., "The Origin of Animals as Microbial Host Volumes in Nutrient-Limited Seas." Пока эта работа существует только в виде препринта: peerj.com/preprints/27173. Авторы не связывают свою идею с гастреей Геккеля.

Другие ассоциации между первыми животными и бактериями обсуждались шире; см.: Margaret McFall-Ngai et al., "Animals in a Bacterial World, a New Imperative for the Life Sciences," Proceedings of the National Academy of Sciences USA 110, no. 9 (2013): 3229–36, а также Rosanna A. Alegado, Nicole King, "Bacterial Influences on Animal Origins," Cold Spring Harbor Perspectives in Biology 6, no. 11 (2014): a016162. Мне кажется, все это несколько меняет теорию гастреи.

41

Хорошим источником мне послужила работа Casey W. Dunn, Sally P. Leys, Steven H. D. Haddock, "The Hidden Biology of Sponges and Ctenophores," Trends in Ecology & Evolution 30, no. 5 (2015): 282–91. Об особенностях пластинчатых см.: Bernd Schierwater, Rob DeSalle, "Placozoa," Current Biology 28, no. 3 (2018): R97–98, а также Frédérique Varoqueaux et al., "High Cell Diversity and Complex Peptidergic Signaling Underlie Placozoan Behavior," Current Biology 28, no. 21 (2018): 3495–501.e2. В качестве примера дискуссии о форме дерева см.: Paul Simion et al., "A Large and Consistent Phylogenomic Dataset Supports Sponges as the Sister Group to All Other Animals," Current Biology 27, no. 7 (2017): 958–67. Если читатель недоумевает, почему, описывая на первых страницах книги погружение под воду, я утверждал, что из всех, кого мы там встречаем, только губки не имеют нервной системы, то это из-за того, что пластинчатых, у которых нервной системы тоже нет, мы вряд ли могли бы наблюдать, хотя они там вполне могли находиться.

42

Назову пару важных работ, посвященных этой теме: Sally P. Leys, Robert W. Meech, "Physiology of Coordination in Sponges," Canadian Journal of Zoology 84, no. 2 (2006): 288–306; Leys, "Elements of a 'Nervous System' in Sponges," The Journal of Experimental Biology 218 (2015): 581–91.

43

Подробнее см: Sally P. Leys, George O. Mackie, Henry M. Reiswig "The Biology of Glass Sponges," Advances in Marine Biology 52 (2007): 1–145. См. также: James C. Weaver et al., "Hierarchical Assembly of the Siliceous Skeletal Lattice of the Hexactinellid Sponge Euplectella aspergillum," Journal of Structural Biology 158, no. 1 (2007): 93–106; эта работа великолепно иллюстрирована.

44

Оригинальные иллюстрации выполнил немецкий зоолог Франц Эйльхард Шульце, который к тому же первым описал пластинчатых. Рисунки были сделаны им для работы «Report on the Hexactinellida Collected by H.M.S. 'Challenger' During the Years 1873–1876» (Edinburgh: Neill, 1886–87).

45

См.: Werner E. G. Müller et al., "Metazoan Circadian Rhythm: Toward an Understanding of a