Я познаю мир. Живой мир - Целлариус А. Ю. - Страница 42

Нервная система, даже очень простая, умеет не только передавать информацию, но и хранить её. Это значит, что у животного появляется память и оно способно учиться. Постепенно нервная система становится сложней, она уже не только передает и хранит информацию, но обрабатывает её и сопоставляет. Животное начинает «размышлять». Для чего все это нужно? Только для одного – чтобы движения животного, его поведение, достигали цели чаще, лучше и быстрее. Так что и игра в подкидного дурака, и теория относительности, и изобретение каменного топора, и появление компьютеров – все это результат того, что нашим далеким предкам не сиделось на месте и они решали свои проблемы путем движения.

Плавающий желудок

Всякое животное является, в конце концов, двигающимся пищеварительным мешком. Существует две основные теории, объясняющие происхождение такой невиданной в других царствах конструкции. Одна, основоположником которой был Эрнст Геккель, считает, что предком животных была сплющенная пустотелая колония клеток. Одна половина полого шарика впячивалась в другую таким образом, что получался двухслойный мешок (или, если хотите, бокал). Клетки наружного слоя дружно гребли жгутиками, за счет чего существо и передвигалось. Клетки, выстилавшие внутреннюю полость «бокала», выделяли пищеварительные ферменты, и попавшие в этот плавающий желудок бактерии и одноклеточные протисты благополучно там переваривались. Этот «бокал», получивший название гастреи, и был, по Геккелю, предком всех животных. Вторая теория предложена Ильей Ильичом Мечниковым. По его мнению, предком животных тоже была шаровидная или слегка сплющенная колония простейших, но не пустотелая. Покровные клетки несли жгутики и отвечали за передвижение. А внутренние клетки отвечали за переваривание пищи, которую они захватывали через отверстия в слое наружных клеток и переваривали внутри себя, подобно амебам. Это воображаемое создание получило название фагоцителлы. Пищеварительную полость фагоцителла заполучила позже, она возникла как пространство между внутренними клетками.

image l:href="#image151.png"

Гастрея

Через пару десятилетий после появления этих теорий немецкий зоолог Фридрих Шульце обнаружил в собственном аквариуме странное существо. Полупрозрачная плоская бляшка, размером со шляпку гвоздя, медленно ползала по камешкам и листьям подводных растений. Существо было положено под микроскоп и выяснилось, что оно покрыто плотным слоем клеток, несущих жгутики, наподобие жгутиков одноклеточных. Двигалось существо благодаря движению этих жгутиков. Внутри находилась полужидкая масса, в которой лежали вытянутые клетки, соединенные друг с другом и с клетками покровов отростками. Эта сеть выполняла роль скелета. Между отростками передвигались клетки, похожие на амеб. Существо получило название трихоплакс. Позже выяснилось, что создание это не столь уж и редкое – это обычный обитатель мелководий у европейского побережья Атлантики и Средиземного моря. Питается трихоплакс двумя способами. Наползая на скопления одноклеточных, он выделяет клетками «брюха» пищеварительные ферменты. Полупереваренная масса всасывается клетками брюшного слоя. Наполненные питательными веществами, эти клетки теряют жгутик и уходят с поверхности в толщу тела, где спокойно доводят пищеварение до конца. Но одним этим способом питания трихоплакс не ограничивается. Если пищевые частицы попадают на спинную сторону трихоплакса, то клетки «скелета», подтягиваясь на своих отростках, приближаются изнутри к спине и через маленькие отверстия между спинными жгутиковыми клетками захватывают эти частицы, после чего возвращаются на свое место. Трихоплакс с брюшной стороны ведет себя подобно гастрее, а со стороны спины он – самая настоящая фагоцителла. Очень может быть, что нашими предками были какие–то древние трихоплаксы или похожие на них существа.

image l:href="#image152.png"

Фагоцителла

image l:href="#image153.png"

image l:href="#image154.png"

Трихоплакс:А – общий вид (сильно увеличено ); Б – поперечный срез

На полпути

Есть группа многоклеточных созданий, стоящих на полпути от царства протист к царству животных. Это губки. Самые простые губки напоминают по форме бокал или мешок с двойной стенкой. Внутренняя поверхность «бокала» выстлана слоем клеток, несущих жгутики, которые находятся в непрестанном движении, а наружная образована плотным слоем плоских клеток без жгутиков. Вообще, губка очень напоминает трихоплакса с «облысевшим» брюхом, вдавленного бпиной внутрь, а брюхом наружу. В толще тела у губки, между наружной, и внутренними стенками, находятся очень похожие «скелетные» и амебовидные клетки. Жгутики гонят воду к выходу из «бокала». А поступает она внутрь через канальцы, которые пронизывают стенки «бокала» насквозь, так что это скорее не «бокал», а «сито». Вода фильтруется через губку постоянно, без перерывов на сон и отдых. Все мелкие частицы, приносимые током воды, захватываются жгутиковыми клетками, которые передают их живущим в глубине стенок «амебам». Съедобные частицы «амебы» переваривают (и каким–то образом делятся питательными веществами с остальными клетками), а несъедобные частички и непереваренные остатки выбрасывают наружу. Двигаться губки не могут, не могут они и сокращать свое тело, только некоторые способны немного и очень медленно сокращать устье «бокала». На какие–либо внешние воздействия губки никак не реагируют. Вы можете тыкать губку иглой, бить её электрическом током, посыпать солью или травить кислотой – никакого ответа вы не дождетесь, губка останется безучастна, как растение.

image l:href="#image155.png"

Строение губки: 1 – слой жгутиковых клеток;2 – устье; 3 – направлениетока воды

Возникнув чуть ли не миллиард лет назад, губки так губками и остались. Но губки не единственная попытка древних трихоплаксов найти свое место в жизни. Какие–то другие трихоплаксы или кто–то, очень на них похожий, начали развивать в первую очередь способность к сокращению тела. Быть может, наползая на колонию протист, такой «трихоплакс» сворачивался клубком, охватывая колонию своей брюшной стороной, и переваривал её в образовавшемся мешке. Сокращение тела обеспечивали особые клетки – мышечные.

image l:href="#image156.png"

Сцифоидная медуза

Появление мышечных клеток позволило отрастить щупальца и использовать их для захвата крупной добычи. И с этого плацдарма, создав и освоив новые механизмы движения, животные пустились на завоевание мира.

Как точно все происходило – неизвестно. И быть может, мы никогда этого не узнаем. Но результат нам известен. На свет появились кишечнополостные, они же книдарии – первые существа, обладающие главными признаками животных. Пресноводная гидра, актиния, медуза и коралловый полип – все это кишечнополостные. Все они хищники, и все живут в воде. Ни сухопутных, ни травоядных кишечнополостных нет. На поверхностный взгляд, книдарии похожи на губок, в основе их строения тоже лежит двойной мешок. Но есть между ними одна существенная разница. Внутренность этого мешка является настоящим желудком. Сюда клетки внутреннего слоя выделяют пищеварительные ферменты. И хотя у многих книдарий часть этих клеток не утеряла способности к захвату мелких пищевых частиц, но этот способ питания стоит уже на десятом месте. Как и губок, книдарий можно представить в виде трихоплакса, только свернувшегося брюшной стороной внутрь, а «облысевшей» спиной наружу.