Евангелие от LUCA. В поисках родословной животного мира

Стало быть, нам надо поближе познакомиться с этими замечательными созданиями, хоанофлагеллятами. Как подсказывает научное название, их характерной чертой является наличие жгутика — особой органеллы, представляющей подобие довольно длинной и ритмично движущейся тонкой нити. Впрочем, жгутики характерны для великого множества одноклеточных эукариот (а также для некоторых клеток в составе человеческого тела, таких как сперматозоиды), и даже бактерии имеют жгутики, хотя устроенные совсем иначе, чем у протистов. Большинство обладателей жгутиков используют их в качестве органа движения, а вот у хоанофлагеллят он служит еще и для добывания пищи. Из передней части клетки, называемой шейкой, выходит жгутик, окруженный воротничком, имеющим у разных видов неодинаковую форму (рис. 5.3). Воротничок составлен из множества микроворсинок. Ничего подобного нет в других группах протистов, этот признак считается уникальным для хоанофлагеллят. Биения жгутика создают направленный ток воды, в которой содержится пища — обычно это бактерии. Двигаясь в миниатюрном водовороте, съедобные частицы одна за другой прилипают к наружной стенке воротничка. Затем из клетки вытягивается ложноножка, которая, словно языком, собирает всю эту вкусную мелочь и доставляет вглубь клетки для переваривания. Кормясь таким способом, воротничковые жгутиконосцы могут не тратить время на поиск и преследование добычи, многие из них просто сидят на одном месте и, работая жгутиком, довольствуются тем, что приносит им ток воды.

Важно отметить, что немалое число видов хоанофлагеллят ведет колониальный образ жизни. В составе колонии, имеющей вид изогнутой ленты или шарика, объединяются несколько десятков или сотен клеток, причем их шейки с воротничками выставлены наружу. Клетки погружены в студнеобразный матрикс, связывающий их воедино примерно так же, как строительный раствор связывает кирпичи. Строго говоря, такую колонию нельзя считать симбиотическим образованием, потому что экологи называют симбиозом только взаимовыгодное сосуществование двух (редко больше) разных видов. Здесь этого нет. Все «колонисты» относятся к одному виду. И все же колониальность у простейших (а она встречается не только у хоанофлагеллят) — это еще один пример «брака по расчету»[106]. Совместная жизнь дает клеткам вполне очевидные выгоды. Колония значительно крупнее, чем отдельная особь. Это как минимум снижает шансы пасть жертвой хищника. Кроме того, клетки в составе колонии выигрывают от своеобразного разделения труда. Если одиночный протист должен делать все сам — и двигаться, и кормиться, и от врагов спасаться, то в составе колонии может произойти определенная дифференциация функций между клетками. Одни отвечают за передвижение, другие — за захват пищи, третьи специализируются на размножении, и в них можно увидеть прообраз половых клеток, характерных для многоклеточных организмов. Такие продвинутые колонии известны у фотосинтезирующих жгутиконосцев (вольвокс и его родственники). При этом клетки в достаточной степени сохраняют самостоятельность, среди них нет главных и второстепенных, начальников и подчиненных. Их строение также совершенно одинаково или почти одинаково. Вот почему колония простейших, состоящая из многих клеток, — это еще не целостный многоклеточный организм, для которого характерно не только разделение обязанностей между клетками, но и высокая степень регуляции их работы, подчинение множества индивидуумов единому целому.

Очень часто в колониальных воротничковых жгутиконосцах пытались увидеть «переходное звено» между протистами и многоклеточными животными или прямых предшественников многоклеточных животных. Некоторые из них даже внешне напоминают наиболее примитивных из ныне живущих губок (см. рис. 5.3). Ученый, открывший и описавший хоанофлагеллят, американец Х. Джеймс-Кларк, еще в 1866 г. отметил удивительное их сходство с хоаноцитами — особым типом клеток у губок. Между клетками у губок есть разделение труда, и хоаноциты в составе их тела отвечают за фильтрационное питание. Губки настолько просты, что не имеют ни рта, ни желудочно-кишечного тракта. Поэтому захват пищи и ее переваривание происходят у них на клеточном уровне.

* Верхний слева рисунок взят из книги: Протисты: Руководство по зоологии. Часть 1. — СПб.: Наука, 2000. Изображения хоаноцитов губок — из Большого практикума по зоологии беспозвоночных, т. 1. — М.: Высшая школа, 1981 (классическое пособие, по которому обучались поколения будущих биологов, включая и автора этих строк). А вот рисунки нижнего ряда я позаимствовал из очень старой книги, в которой были опубликованы одни из самых ранних изображений хоанофлагеллят: Kent W. S. 1882. A manual of the infusoria, including a description of all known flagellate, ciliate, and tentaculiferous protozoa, British and foreign and an account of the organization and affinities of the sponges. London: D. Bogue, vol. 3.