Трилобиты. Свидетели эволюции

Поэтому мне не верится, что наличие света неизбежно влечет появление зрения, просто именно по этому пути отправилась эволюция живого на нашей планете, улучшая и совершенствуя фоторецепцию одноклеточных организмов. Из множества выборов эволюция определила один — тот, что сделал мир видимым, и глаза трилобита служат «наглядным» доказательством этого выбора. Однажды свернешь на этот путь — обратной дороги нет, даже если у некоторых животных, не исключая и трилобитов, видимый мир снова исчез, канул во тьму. Сегодня известна группа генов, которые полностью организуют последовательность развития многоклеточных от эмбриона до взрослого животного. Это семейство HOX-генов, их обнаружили в ходе лабораторных исследований, и они — главные распорядители развития. Одни и те же гены определяют закладку головы и у саранчи, и у рыбы (или у кенгуру, или у человека). Ну не поразительно ли! Всей своей сутью наши тела помнят об этих генах, и корни их теряются в глубинах докембрийской истории, когда зарождались самые первые животные. У нас никогда в жизни не появятся генетические образцы трилобитов, но наверняка их развитие контролировалось тем же семейством HOX-генов, какое мы знаем у ныне живущих животных. Это предположение целиком и полностью основано на логике. Эмбриологи, разбиравшие клетка за клеткой развитие от яйца до оформившегося организма, научились окрашивать ткани таким образом, что видно, какие из них отвечают на сигнал конкретного гена. Именно поэтому стало известно, что развитие модельной мушки дрозофилы протекает так же, как и эмбрионов позвоночного. Иными словами, генетики обнаружили, что имеется список инструкций, регламентирующих порядок организации тела, неважно, чье тело конструируется. Из этого следует вывод, что гены-распорядители должны быть исключительно древними, они уже работали у последнего общего предка насекомых и позвоночных. А так как трилобиты — типичные членистоногие (они многоюродные кузены мушек-дрозофил), то разделение эволюционных ветвей произошло прежде, чем появились трилобиты. Последний общий предок членистоногих и позвоночных — у него имелся правильный набор генов развития — уходит глубже во времени, чем самые древние ископаемые трилобиты. Отделение членистоногих от общего с позвоночными ствола филогенетического дерева — одно из древнейших событий в эволюции животных, и, вероятно, членистоногие ближе к моллюскам, чем к позвоночным. У нас не получится с легкостью измыслить того отдаленного предка, скорее всего, мы так и не узнаем, как он выглядел. Нам только известно, что он был небольшим и не оставил после себя ископаемых остатков. Тем не менее в память о нем определенные клетки эмбриона формируют голову, другие клетки узнают, где перед и где зад и как клеткам сообразно сложиться в тело. Они неумолимо следуют чертежу, предуготовленному еще в древнейшей древности. Так и представляешь, как по этому плану складывался растущий трилобит: мозг заключался в передний конец тела, в голову, а вот появляются и глаза, конечно же, по указке все той же инструкции[17]

. Потому что глаза тоже имеются в этой инструкции. По всей видимости, образование глаза начинается с одинакового импульса, будь то рыба, муха или человек. По ходу деления и специализации клеток в эмбриональной истории настает такой момент, когда начинают дифференцироваться глаза. Они берут начало от группы клеток, которые сперва многократно делятся. Конечный продукт, глаз, может сильно различаться у разных животных — это и фасетчатый глаз насекомого, и глаза с линзами, как у позвоночных, но первый посыл — команда «Сделай глаз!» — одинаков для всех. Язык генов, встроенный в самую сердцевину организации многоклеточного животного, — это эсперанто биологического конструирования, его понимают все в этом вавилонским столпотворении многоклеточной жизни. Глубоко запрятанные гены развития предлагают организующую основу, которая предшествовала появлению всего того разнообразия, каким так богат сегодняшний мир: чтобы уяснить эти глубокие основы, приходится убирать одно за другим все различия, пока не обнажится чистое предковое сходство. У глаз такое нашлось. Возможно, подобная глазная демократия простирается до самых плоских червей, мелких организмов с клиновидной головкой, которые во множестве обитают в любых влажных местах, в почве и под камнями. Многие читатели знакомы с ними, вероятно, только по хитроумному шифру на одной из замкнутых на себя многомерных конструкций М. С. Эшера. На этой картине (имеется в виду картина «Плоские черви») черви переплетаются в геометрических пространствах, становятся все меньше и меньше, пока не превращаются в абсурд. Это один из излюбленных плакатов в продвинутых биологических классах. У этих червей удивленный вид — стоит лишь взглянуть на выражение их глаз, — так, пожалуй, и должно быть у жертвы столь изощренных геометрических упражнений. Многие биологи помещают плоских червей (разные их группы) близко к общему предку высокоорганизованных многоклеточных. Следовательно, общий предок трилобита и, например, вагоновожатого был маленьким, плоским беспозвоночным с крошечными зрительными пятнами. Поэтому логично, что и наши глаза, и глаза плоского червя начинали развиваться, следуя сходной побудительной команде.