Книга слизи. Скользкий след в истории Земли - Сюзанна Ведлих

Дежурная группа микробов необходима, в том числе потому, что они выполняют определенные фундаментальные функции. При необходимости на помощь приходят специалисты. В кишечнике такая необходимость определяется прежде всего диетой. Одно исследование показало, что в кишечниках контрольной группы людей из Америки предпочтение отдавалось бактериям, помогающим переваривать продукты как с высоким содержанием жиров, так и протеинов. У группы испытуемых из сельских частей Африки, наоборот, предпочтение было в сторону бактерий, разлагающих углеводы, содержащиеся в бобах и других сортах овощей. Через две недели после зеркальной смены диеты американцы стали показывать «африканские» результаты в микробиоме кишечника, в целом также улучшив показатели по здоровью.

Одновременно представители из Малави благодаря картошке, бургерам и хот-догам впервые показали «американские» характеристики в плане микробов, в том числе слегка повышенные показатели риска диабета и рака толстого кишечника.

Микробиом без устали дежурит на посту у всего организма. Почему же мы сами не выполняем эти задачи? Согласно одной теории, ранние многоклеточные, возможно, были перегружены растущими требованиями своего сложного организма. Следовательно, в пищеварении, например, они переложили часть задач на микробов – отдали, так сказать, на аутсорсинг. Взамен они предложили микробам поверхности своего организма в качестве жизненного пространства, а с ним защиту и пропитание вдобавок. Возникает вопрос, был ли у многоклеточных выбор вовсе. Первые животные появились в мире, в котором к тому моменту уже три миллиарда лет доминировали бактерии. Бактерии были центральной составляющей нашей окружающей среды и использовали новичков как гостеприимную среду обитания. Есть вероятность того, что микробы и вовсе дали первоначальный толчок нашему развитию.

IV

Жизнь

Мы считаем слизь такой отвратительной, хотя ее роль в науке на протяжении последних веков, если не последних тысячелетий, была значительна и незаменима. Еще в Древнем Египте слизь считалась дарителем жизни, а затем, много-много лет спустя, когда теория эволюции Чарльза Дарвина опровергла роль Бога как создателя, она была признана связующим звеном между неодушевленным миром и жизнью. В результате началось исследование слизи как источника жизни и материализовавшейся жизненной силы. Это была так называемая протоплазма, клеточная слизь, призванная принимать сигналы из окружающей среды, сохранять их как шаблоны и передавать их потомкам. Это исследование было настолько революционным, что нашло отражение даже в современном искусстве, например, в работах художника Эдварда Мунка. Что же говорит эволюционная биология сегодня? Удивительно, но слизь переживает некую эпоху возрождения, правда, не в роли дарителя жизни, а в качестве возможного безопасного пространства для первых биологических молекул и ранних клеток, которые бы не выжили без нее в экстремальных условиях окружающей среды.

Рисунок 21. «Челленджер» впервые исследовал океан (1), а глубоководная медуза Tiburonio granrojo (7) была обнаружена недавно. Гребневики Ctenophora составляют отдельный тип (2, 3). Защитные слои (4) сохраняют кабель в целости на трансатлантическом маршруте (5). «Я думаю»: эскиз Чарльза Дарвина (6)

Охота на первичную слизь

И русалочка протянула свои прозрачные руки к солнцу, и впервые на глазах её показались слёзы.

На корабле в это время всё опять пришло в движение, и русалочка увидела, как ищут её новобрачные. Печально смотрели они на волнующуюся морскую пену, словно зная, что русалочка бросилась в волны.

ГАНС ХРИСТИАН АНДЕРСЕН, «Русалочка»

А вдруг море пошлет к моим ногам слезы маленькой русалочки? Слезы словно прозрачные жемчужины, мерцают в воде, преломляя свет во всех цветах. Я беру одну слезинку в руку, но она тут же исчезает, превращается в капельку желе и возвращается в прежнюю форму лишь снова в воде. Правда, быть может, это гребневик-чужестранец, отдаленно похожий на сцифоидных медуз, но относящийся к отдельному типу Ctenophora. Эволюционно они настолько древние, что могут составить конкуренцию губкам. Этот вопрос является предметом яростных научных дебатов уже много десятилетий.

Кто же они – самые древние животные? Многие факты указывают на то, что это примитивные губки, клетки которых без особой ткани и органов просто находятся в слизистом матриксе. Желеобразные гребневики с их кишечником и нервной системой, в отличие от губок, имеют более сложную структуру. Радуга цветов, светящаяся на их теле, возникает из-за преломления света. Это происходит благодаря организованному движению волосовидных ресничек, расположенных на гребнях животного. Реснички также направляют ко рту добычу, прилипающую к слизистой поверхности животного. Тем не менее об истории развития конкретного организма не всегда можно так легко судить по внешним признакам.

Победа за гребневиками? Неожиданно, но одно крупное исследование объявило гребневиков Ctenophora самыми древними животными на Земле. Простые по структуре губки, вероятно, произошли от предков, имевших более сложное строение. Такое бывает: иногда эволюция делает шаг вперед, а затем два назад. На примере животных, появившихся более шестисот миллионов лет назад, становится очевидно, как тяжело объяснить эволюционные взаимосвязи, даже пользуясь современными методами.

Таким образом, вряд ли когда-нибудь удастся однозначно ответить на вопрос о точной структуре древа жизни, ведь у него есть столько возможных вариантов. Уже давно существует традиция использовать древо как метафору для отслеживания истории отдельных семей. Примером тому в церкви служит Древо Иессеево, где из мертвого Иессея произрастает дерево, на ветвях которого аллегорически изображена родословная Иисуса Христа. Помимо этого, многие королевские семьи и другие высокопоставленные династии таким способом фиксируют свою историю. А ботаническая традиция наложила отпечаток на наш язык. Откуда пошло слово «отпрыск»? Слово Stammhalter означает продолжатель рода, буквально – удерживающий корень. Может ли фигурально засохнуть одна из ветвей семьи?

Столь же часто древо жизни использовалось в натурфилософии, обозначая жизнь, правда, застывшую в определенном состоянии, status quo. Любое изменение – например, вымирание вида или, наоборот, его развитие – ставило под сомнение процесс творения и, как следствие, самого Творца. По этой причине губки, гребневики и другие группы животных, словно елочные игрушки, оказывались на концах веток древа жизни в несколько неорганизованном виде, без явной связи с другими группами. После того как Чарльз Дарвин в середине XIX века представил миру свою эволюционную теорию, подход принципиально изменился.

Отныне можно проследить развитие истории жизни за миллионы лет, поскольку Дарвину удалось показать, что биологические виды появляются, развиваются и прекращают существовать посредством изменений и естественного отбора. Таким образом, природа – это пронизанная различными взаимосвязями саморазвивающаяся система. В поисках подходящей метафоры Дарвин выбирал между такими выражениями, как река жизни, легкие жизни и коралл жизни. В конце концов выбор пал на традиционное «древо жизни», упомянутое в записной книжке Дарвина.

Летом 1837 года он сделал