Ботаника антрополога. Как растения создали человека. Ёлки-палки - Станислав Владимирович Дробышевский

были одомашнены в Евразии, отчего и не имеют устойчивости к трипаносомозам. В итоге, на огромных пространствах Африки долгие тысячелетия культуры не могли эффективно развиваться. Мясо приходилось добывать охотой, что неэффективно для больших обществ, а транспортировать грузы оставалось только на человеческих плечах, что также слишком расходно – людей задействуется много, а толку от них мало. Носильщик поднимет не так уж много, а на большое расстояние сможет перенести преимущественно своё пропитание, так что польза от него не ахти какая.

Эвгленовые в базовой версии оборудованы двумя жгутиками, часто сильно разного размера, причём один направлен вперёд и работает как тянущий пропеллер, а второй – назад и служит рулём. У эвглены снаружи виден лишь один жгутик, а второй очень маленький и находится почти целиком внутри клетки, рядом с красным светочувствительным глазком. Кстати, обычно люди, глядя на картинки с эвгленами, интуитивно считают, что жгутик сзади, как хвостик у мышки, но нет! – эвглена – не мышка! У паразитов жгутики могут вовсе исчезать.

* * *

Особенно богато на вторичные и третичные эндосимбиозы царство Chromista (сюда же, кстати, относятся и паулинеллы, и хлорарахниофиты). Для начала его предки вторичным эндосимбиозом поглотили какую‐то красную водоросль, а после пошли вразгул кто во что горазд. Царство делится на два подцарства – Hacrobia (оно же Haptista) и Harosa. В первом два типа фотосинтезируют – криптофитовые водоросли Cryptista (они же криптомонады Cryptomonada, или Cryptophyta) и гаптофитовые водоросли Haptophyta.

Криптофиты Cryptista сохранили ядро первичного симбионта – красной водоросли; у пластиды четыре мембраны: вакуоль криптофита (которая соединяется с внешней мембраной собственного ядра и одновременно по совместительству является эндоплазматической сетью с прикреплёнными к ней рибосомами), мембрана водоросли и две бактериальные. Некоторым криптофитам показалось мало иметь собственный хлоропласт, они дополнительно включают в себя симбиотических цианобактерий, которые придают им сине-зелёный оттенок (вообще, цвет криптофитов бывает самый разный – и красный, и золотистый, и зелёный). С другой стороны, несмотря на, казалось бы, очевидную пользу фотосинтеза, некоторые криптофиты потеряли его: Cryptomonas paramecium вторично гетеротрофен. Внешне криптофиты очень похожи на эвгленовых, только оба жгутика почти одного размера и направлены вперёд.

Гаптофиты Haptophyta тоже имеют четырёхмембранные хлоропласты, и тоже внешняя мембрана хлоропласта с рибосомами переходит во внешнюю мембрану ядра, только вот никаких лишних водорослевых ядер тут уже нет. У гаптофитов два жгутика, между которыми прилагается гаптонема – странный вырост, вроде бы нужный для захвата пищи.

Совсем особняком стоит гаптофитовая водоросль Braarudosphaera bigelowii: она включила в себя эндосимбиотическую цианобактерию Candidatus Atelocyanobacterium thalassa и сформировала из неё нитропласт – особую азотфиксирующую органеллу. Как и в случае с митохондриями и пластидами, уровень взаимодействия тут очень высокий: браарудосфера производит белки, необходимые для жизни своего нового органа; нитропласт уже совсем не может жить сам по себе, так что это уже не симбионт, а полноценная органелла. Азотфиксация – замечательный процесс, без него жизнь невозможна. Тем удивительнее, что заниматься им умеют далеко не все, и даже мало кто симбиотирует с теми, кто умеет. Самым известным примером взаимодействия азотфиксирующих бактерий с растениями являются бобовые с их клубеньками, но гаптофиты вышли на совершенно новый уровень.

Самое замечательное свойство гаптофитов – чешуйки-кокколиты, образующие вокруг клетки панцирь-коккосферу. Эти чешуйки сыграли монументальнейшую роль в нашей эволюции. Большинство гаптофитов – кокколитофориды класса Coccolithophyceae (они же Prymnesiophyceae). Их кокколиты сделаны из CaCO3. Миллионы лет гаптофиты строили свои панцири, гибли и опускались на дно морей. Отлагались гигантские толщи мела.

БОТАНИЧЕСКИЕ ИСТОРИИ

Кстати, всяческие римляне и викинги-норманны, подплывая к Англии, первым делом видели эти монументальные белые обрывы, откуда и взялось название Альбион (без сомнения, туманный), так как «albus» – белый. Между прочим, по этим же английским отложениям был назван меловой период, а на окаменелостях из них в XIX веке выросла наука палеонтология.

Эта микроскопическая на уровне отдельных клеток и вместе с тем титаническая на уровне геологических и планетарных масштабов деятельность имела грандиозные последствия. Для начала в процессе синтеза карбоната кальция в воздух выделялся углекислый газ. В краткосрочной перспективе это вызвало парниковый эффект и, соответственно, потепление в первой половине мелового периода. В долгосрочной же перспективе огромное количество углерода откладывалось мёртвым грузом, так что содержание углекислого газа в атмосфере в итоге понизилось, что выразилось в похолодании под занавес мезозоя. К тому же кислотность океана росла, что радикально сказывалось на планктоне, в том числе на самих кокколитофоридах. Водоросли начали гибнуть, что обернулось повышением щёлочности океана, а на самой границе мезозоя и кайнозоя кислотность опять резко усилилась. Чтобы мало не показалось, всё это сопровождалось падением астероидов Чиксулуба и Шивы, а также извержениями мегавулканов – деканских траппов, привносивших свой апокалиптический шарм в творившийся уже сотни тысяч лет бардак. Такие пертурбации не могли не сказаться на биосфере. Случилось масштабное вымирание. В морях исчезли 43 % видов всех тварей, в том числе аммониты, двустворчатые моллюски иноцерамы и рудисты, морские рептилии, сильно пострадали белемниты, радиолярии, фораминиферы и одноклеточные водоросли. На суше вымерли динозавры, птерозавры, энанциорнисы и конфуциусорнисы. Это вымирание отнюдь не было самым массовым; на фоне ордовикского, девонского, пермского и триасового оно даже как бы и не серьёзное. Однако для нас – приматов – именно оно стало определяющим.

Исчезновение конкурентов и хищников, освобождение огромного числа экологических ниш дали огромный шанс выжившим, в том числе первым приматоморфам – нашим предкам.

В последующем толщи мела в зонах океанических разломов мало-помалу погружались в магму и переплавлялись. Углекислый газ высвобождался и возвращался в атмосферу, отчего стартовал новый виток парникового эффекта, мощнейшее потепление первой половины палеогена и защелачивание океана. Обилие тепла и углекислого газа создало отличные условия для роста тропических лесов, в которых отлично себя чувствовали приматоморфы. К середине эоцена – около 45 миллионов лет назад – приматы дошли до состояния настоящих обезьян, то есть, строго говоря, самый ответственный этап своей эволюции; до появления разума оставалось всего ничего – тонкости-детали. Так кокколитофориды создали из недоземлероек нас. Они и ныне живут в океане, так что не исключено: пройдёт сотня-другая миллионов лет, и история может повториться.

В родственном типе солнечников Heliozoa (они же Centroplasthelida и Centrohelida) фотосинтеза большей частью не наблюдается, но представители рода Meringosphaera (виды M. aculeata, M. mediterranea, M. spinosa и M. tenerrima) воруют чужие пластиды, то есть занимаются клептопластией. Они проглатывают и переваривают водорослей, причём разных в разные сезоны, в том числе из класса силикофлагеллат Dictyochophyceae (из типа охрофитов Ochrophyta) и каких‐то пока неопознанных, а их хроматофоры оставляют себе. Как минимум 22 гена фотосинтеза горизонтальным переносом уже переехало в геном мерингосфер.

* * *

Второе подцарство царства Chromista – Harosa