190. Драма жизни: расстановка фигур. Лекция №13 по астроломии

Создано автоматически. Нужно вычитать и оформить текст.

Друзья мои, дорогие ютаборяне и ютаборянки, приспело время поговорить об эволюционной картине позднего этапа развития многоклеточных. Это самое интересное, но это самое интересное занимает на временной шкале эволюции ничтожный отрезок. Вот временная шкала, которую мы уже приводили. Помните, мы отправили 200 зондов к 200 планетам земного типа. С учетом того, что Солнце находится посередине своей эволюции, у нас получилось, что 100 зондов достигнут планет, возраст которых будет меньше, чем возраст Земли. Причем пропорционально. Какие сообщения мы получим от этих зондов? На 11 планетах жизни не будет, на 76 будут найдены одноклеточные организмы и только на 13 хоть какие-то многоклеточные. Такой обескураживающий медленный темп эволюции, сопоставимый с общим возрастом Вселенной, говорит, что множество обитаемых миров вообще не будет успевать доходить до стадии многоклеточных. Ведь нашей Земле осталось около миллиарда лет до закрытия климатического окна, когда на нашей планете будет возможна хоть какая-то жизнь. То есть многоклеточные появились в период, когда лимит времени, отпущенной земной жизни, был уже исчерпан на две трети. На первый взгляд непонятно, почему в конце эволюции жизнь внезапно стала щелкать как орехи сложнейшие эволюционные задачи. Ведь переход от одноклеточных к многоклеточным или возникновение нервной системы — вещи нетривиальные и требующие удивительного стечения множества обстоятельств. Почему поперла карта и темп эволюции был взвинчен? Дело в возникновении полового размножения. Это важнейший этап эволюции, сравнимый с самим возникновением жизни. И без него мы так бы колупались на стадии одноклеточных и проколупались бы все отпущенное земле время. Для возникновения многоклеточных из одноклеточных с простым делением потребовалось бы еще 10 миллиардов лет, если это вообще было бы возможно. Представьте, что кошки размножались бы внутриутробным клонированием. Это сняло бы массу проблем и сделало процесс размножения быстрым и надежным. Но представьте, что у вас есть цель вывести из черной кошки белую. Как это сделать в данном случае? Вам надо тупо ждать, пока у черной кошки появится хотя бы один котенок с маленьким белым пятнышком. А в честь чего, спрашивается, он должен появиться? Если все котята, пусть их будет за жизнь особи рождено хоть 500, полная копия матери. Хорошо, рано или поздно родится кошка с белым пятнышком, она надежно передаст это свое свойство, возникшее в результате случайной мутации потомству. А дальше опять надо ждать тысячу лет, пока какое-то изменение в генах не усилит этот признак. Белую кошку вы будете выводить из черной миллион лет. А вот в случае полового деления это не проблема. У черной кошки обязательно кто-то в потомстве будет не совсем черный, даже если его отец будет черным, как уголь. Потому что там дальше идут дедушки, бабушки, прадедушки, прабабушки, все они разные, одинаковых нет. Если это только не редкий случай полных близнецов. Поэтому за 10-20 поколений вы гарантированно выведите белую кошку. И для этого вполне хватит вашей жизни. Кошки достигают половой зрелости в 7-8 месяцев после рождения. Из-за того, что при половом делении все потомство разное, то есть по большому счету принадлежит к разным видам, если понятию вид давать максимально строгое определение, образуется колоссальная живучесть каждого конкретного множества живых организмов. В таких неблагоприятных факторах всегда найдутся особи, которым не совсем стандартные параметры позволят выжить и дать потомство. Поэтому практически все яды, направленные против насекомых, через какое-то время перестают действовать. Небольшая часть насекомых выживает и быстро размножается, вновь заполняя освободившуюся нишу. Вариабельность свойств особей одного вида невероятна. Например, один человек из тысячи не чувствует запах скунса. Все вокруг блюют, а он даже не понимает, что происходит. Вот что такое индивидуальные свойства сложно делящегося организма. Конечно, природа есть природа, там случается все. Изменение одного гена черной кошки может привести к появлению альбиноса, и он будет сразу железно закреплен в потомство. Благодаря таким вещам серьезная эволюция возможна и при прямом делении. Но темп тут совсем другой. Для полового деления верен принцип «деньги к деньгам». Предположим, полезная мутация кошки привела к тому, что ее кукти стали прочнее и острее. А полезная мутация другой кошки привела к тому, что ее хватательный рефлекс стал работать на 20% быстрее. Что будет при половом отборе? В том и другом случае у кошек будет бонус к выживаемости, и они дадут больше потомства. Постепенно таких кошек будет становиться все больше, и они неизбежно скрестятся друг с другом. И возникнет суперполезная двойная мутация с кумулятивным эффектом. Кошка и с острыми когтями, и с большой скоростью реакции. А что будет при клонировании? Такие кошки дадут тоже больше потомства, но когтистые кошки не только не скрестятся с быстрыми кошками, а вступят в конкуренцию. Они все будут вытеснять более слабых кошек без этих мутаций, но при этом будут мешать друг другу, потому что их бонусы будут взаимно нейтрализовываться. И скорее всего, кто-то из них двух потом вымрет. Правда, существует такое явление, как горизонтальный перенос генов. Гены могут рекомбинироваться как побочное следствие заражения вирусами и вирусоподобными объектами. Кроме вирусов существуют автономные цепочки ДНК, которые можно назвать внутренними паразитами. Они живут в клетках и в отличие от вирусов бывают как правило безразличными для своего хозяина, но также часто приносят им пользу, например, защищают от антибиотиков. Чтобы размножаться, эти паразиты называются плазмиды. Плазмиды стимулируют отращивание бактериями половых пилей, то есть членов в виде узких трубок. При помощи этих трубок происходит спаривание безъядерных одноклеточных, хотя у них и нет полового деления. Через трубочки происходит проникновение плазмид в другую бактерию и попутно таким образом могут передаваться части ДНК хозяину. Именно этот процесс во многом способствует быстрой выработке устойчивости бактерий к медицинским антибиотикам. Без этого их бы до сих пор косил на 100% обычный пенициллин. Таким образом, до полового размножения существовал некий суррогат. Без него, вероятно, жизнь так и топталась бы на уровне самых примитивных бактерий. При этом сам по себе горизонтальный перенос мало что объясняет в генезисе сложных форм размножения. Половое деление прекрасно объясняет резкое убыстрение темпа эволюции, но совершенно не объясняет само свое появление. Уже простое деление замысловатое. Посмотрите статью «Деление прокариотических, то есть безъядерных клеток» в Википедии. Вы там сразу начнете натыкаться на словосочетание. Механизм этого процесса недостаточно изучен. Как происходит этот этап деления неясно. Существуют две взаимоисключающие версии объяснения этого факта. Непрямое деление ядерной клетки, то есть метоз, на порядок более сложное. Она занимает где-то один час, а на ее описание требуется часов 15. Там выделяется шесть фаз. Телофаза, прометофаза, метафаза, анофаза, телофаза и цитокинез. О метозе существует гигантская статья Википедии с множеством схем. И каждой из этих фаз, в свою очередь, посвящены отдельные статьи, и они написаны таким языком. Прикрепление кинетохоров сестринских хроматит микротрубочкам противоположных полюсов величина деления во время прометофазы называется биориентацией. Механизм чувствительности к напряжению связан с кеназой Аврора Б, прикрепленной к кинетохору. Аврора Б – это еще одна большая статья Википедии. На самом деле, если разобраться, это очень интересно. И думаю, это особенно интересно для программистов, многие из которых являются слушателями наших лекций. Тут только важно понять, что это описание не каких-то биохимических процессов, а описание биохимических технологий. Вы видите записанную формулами шахматную партию. Шахматная партия, если она мастерская, а перед нами, несомненно, гроссмейстер, она очень интересная, если шахматы уметь играть. Но биохимия в тысячу раз интереснее шахмата, потому что это не только результат деятельности разума, а результат деятельности чужого разума. По его решениям можно себе представить психологию этого существа и его способ мышления. Можно сказать, что сейчас в шахматы играют уже не люди, а программы. Но эти программы кем-то написаны, согласитесь. И по почерку программистов можно понять черты их личности и даже национальности. Но это все тема для совсем другой лекции, требующей другого взгляда на проблемы жизни. Мы к этому пока не подошли даже на отдаленное расстояние. Наконец, половое деление клетки. Не прямое простое, а деление половое. С первого взгляда может показаться, что эта вещь гораздо более простая, чем размножение многоклеточных, потому что многоклеточный — это огромный организм, там клеток миллиарда и триллионы, а тут одна маленькая клеточка. Но на самом деле все ровно наоборот. Это со сперматозоидом и яйцеклеткой все тривиально. Все клетки в многоклеточном организме делятся простым делением, а специальные органы выращивают дефектных одноклеточных с половинным набором хромосом, они сливаются, хромосом становится сколько надо и дальше создается новый организм. Но размножающиеся половым путем одноклеточные имеют полный набор хромосом, и у них нет механизма, который может его за них как-то ополовинить. Эти хромосомы надо им разделить, создать виртуальную половую клетку. Поэтому у них существует несколько сложных схем, например, конъюгация. Даже не берусь это пересказывать собственными словами, чтобы не запутаться, процитирую, как происходит конъюгация у инфузории. Инфузории имеют вегетативное ядро – макронуклеус. Оно представляет собой полиплоидное ядро, содержащее большое количество наборов хромосом. С началом конъюгации макронуклеус распадается. Генеративным ядром является микронуклеус. У разных видов может быть один или несколько микронуклеусов. Число хромосом в диплоидном наборе также сильно варьирует. Рассмотрим поведение микронуклеуса при конъюгации у паромеции, в частности, паромециум аурелия, который обладает двумя микронуклеусами. У паромеции этого вида в результате миотических делений двух микронуклеусов в каждой особи образуется восемь гаплоидных ядер с половинным набором хромосом. Семь из них затем разрушаются, а в каждом конъюганте остается по одному гаплоидному ядру. Оно еще раз делится, образуя два пронуклеуса. В процессе конъюгации один из них выполняет роль мужского, а другой — женского ядра. Взаимный обмен ядрами совершается через протоплазматический мостик, связывающий два конъюганта. Один из мужской пронуклеусов каждой паромеции эмигрирует в цитоплазму партнера, второй пронуклеус женский остается в клетке. Этот женский пронуклеус объединяется с перешедшим в клетку мужским пронуклеусом из второго конъюганта, в результате чего образуется синкорион, первичное ядро с полным набором хромосом. Бедная инфузория, она там прыгает на подкидной доске, тройные пируэты делает. Из наноробота бедного выжимают все, что можно. Он там в прыжке самоперестраивается по три раза. Ходит ходуну. Действительно, задача нетривиальная. Одно дело — собрать маленький трактор внутри большого трактора, а другое дело — собрать из одного трактора два поменьше. Причем сам трактор и должен это делать. Тут уже нужна высшая акробатика. При этом, если вы следите за руками, я описал на примере с тракторами простое деление, а не половое. До сих пор в биологии нет сколько-нибудь приемлемого описания механизма появления самой первой клетки. Хорошо, клетка появилась. Непонятно как, но она появилась. Замечательно. Произошло наиречайшее стечение обстоятельств. А что дальше? С какой-то стати эта клетка должна делиться. Она просуществует некоторое время и умрет. Процесс производства первых клеток, еще не способных к размножению, должен был быть поставлен на конвейер. Это должно было быть тривиальным событием, повторяющимся триллионы раз. И тогда однажды должна была появиться первая делящаяся клетка. Тогда такие не делящиеся одноклеточные должны появляться массами. Мы их должны наблюдать. А мы их не только не наблюдаем, но и не можем вообразить сколько-нибудь правдоподобный механизм их возникновения. Конечно, рано или поздно биологи разработают механизм возникновения и прямого, и непрямого, и полового деления. И даже воспроизведут этот процесс в лабораторных условиях. Но что это будет означать? Именно это и будет означать, что существует жестко детерминированный сценарий жизни, написанный в русле реалистической школы. Там все сюжетные ходы, даже такие невероятные, как самопроизвольное зарождение сложнейших нанороботов, саморазмножающихся, будут тщательно замотивированы в стиле «одно следует из другого». Но именно это есть свидетельство тщательного авторского замысла, умысла. Биологи своими опытами докажут только одно, то, что мы все живем внутри сценария. Этот сценарий называется жизнь, и он полностью прописан со всеми ходами и ответвлениями еще до возникновения первой жизненной формы в метагалактике. И осознание этого факта заставит впервые задуматься о существовании других сценариев. Если ход эволюции так жестко предопределен, и никакой игры природы не существует, значит, это мноигра, а не совокупность разных игр. И поэтому есть другие игры, и можно задуматься над их возможным сценарием. Он будет совершенно другой, но тоже железно обусловленный самим строением мира, в котором осуществляется. И тоже будет, как и положено реалистическому произведению, максимально правдоподобен. Вернемся к нашей таблице. Половые деления, как вы понимаете, инопланетяне неизбежно будут двуполыми, иначе они просто не смогут появиться и останутся на уровне одноклеточных. Другое дело, что всякого рода сексуально-социальные революции могут изуродовать зверушек до такой степени, что они сами себя начнут бояться. Но это инопланетная социология, а не биология. Нам до этого уровня еще далеко, хотя, может, потихоньку и доберемся. Половое деление появилось примерно миллиард лет назад, и с этого момента эволюция резко увеличила свою скорость. Примерно через 300 миллионов лет появились первые многоклеточные, период их существования отмечен красным. Можно сказать, что с этого момента и началась драма жизни. Все, что было до этого, можно считать прелюдией. Самый ранний период многоклеточных крайне неясен. Предположительно, в этот период жили губки, но их следов найдено немного, хотя это не такое уж мягкотелое животное. Существуют многочисленные спекуляции о первичных многоклеточных, которые принадлежали к другим группам, а не к тем, которые мы знаем. Мы знаем билатеральных, мы знаем грибневиков и мы знаем стрекающих. Так вот, существуют спекуляции по поводу того, что существует множество первичных многоклеточных, которые полностью вымерли. Мы не знаем, как они вообще выглядели. Скорее всего, это имело место, но подобные организмы были очень примитивными. Следует учесть, что тогда происходило второе по силе оледенение после знаменитого Гуронского сверхоледенения Снежка. Оно выделено на шкале серым цветом. Этот период называется Креогений и является предпоследним отделом протерозоя. После него был и Диокарий, на долю которого и приходится 90% спекуляций о древних и неясных протозверушках. Креогений и Диокарий длились примерно по 100 миллионов лет. Вроде бы первые полумногоклеточные губки появились в период Креогения, и в этот же период сильно развились ядерные одноклеточные, вроде амеб, ставшие первыми организмами-хищниками. Жизнь в Диокарии была более праздничная, но что там было конкретно, непонятно. Большинство животных не имело твердых скелетов, а то, что все-таки осталось, неимоверно искажено охочими догрантов и премий биологами. Отсутствие фактов стимулирует головокружительные спекуляции. Вроде бы именно в Диокарии произошло фундаментальное разделение на первичных ротах и вторичных ротах, но никаких данных об этом событии нет. Это означает, что происхождение первичной и вторичной ротах скрыто туманом неизвестности. Затем наступил первый период Палеозойской эры, Кембрий, длительностью в 50 миллионов лет. Он начался 540 миллионов лет назад. В это время произошел Кембрийский взрыв. Практически одновременно возникло множество видов животных. При этом не надо думать, что видовое разнообразие вызвало увеличение общей биомассы. К этому времени жизнь на Земле существовала уже три с лишним миллиарда лет, и все давно было заселено в три слоя. У палеонтологов до сих пор существует наивное предположение о том, что в этот период суша была необитаема. Она досталась в наследство от XIX века. Это ерунда. Если самые первые одноклеточные археи могут существовать в рассолах и почти в кипятке, то что же они стали бы игнорировать земную поверхность? Наша планета уже тогда кишела жизнью и в смысле одноклеточных кишела даже с перехлестом. Сейчас такого уже нет, одноклеточных подъедают более сложные организмы. В наиболее благоприятных районах, а это теплое и мелководье, вода доходила до стадии киселя, и зверушки громоздились там одна на другую. Именно в такой давке возникли первые протомногоклеточные организмы. Там шла ожесточенная колониальная война за место под солнцем, и разные виды одноклеточных стали кооперироваться друг с другом. Сначала в псевдомногоклеточные, а потом и в полностью многоклеточные организмы. А грубные территории в это время были покрыты бактериальными матами, то есть чем-то вроде газона из бактерий, причем довольно толстого. Все это хозяйство было непаханным. Пахать начали в Кембрии, когда появилась масса мелких роющих животных. Мы видим колоссальные геологические образования, созданные примитивными многоклеточными полипами, коралловые рифы, большой барьерный риф у берегов Австралии, имеющий длину в 2500 километров и занимающий площадь, равную крупному европейскому государству. При этом не нужно думать, что он рос миллионы и миллионы лет. Основная часть этого рифа, или сложнейшая система рифов и островов, выросла за последние 8 тысяч лет. Не нужно думать, что кораллы, раз это примитивные животные, это какая-то необыкновенная древняя живность, оставшаяся нам от предыдущего своего расцвета. Простые они, значит, древние. Искусственную соломинку для питья изобрели в XX веке. Первыми рифами были не кораллы, а крупные страматолиты, то есть огромные маты цианобактерий. Кораллы появились гораздо позже. И вот можете оценить плотность населения тогдашних одноклеточных, создающих из себя целые острова. В Кембрии было освоено создание твердых тканей и структур, что привело к взрыву гонки вооружений, орудий нападения, челюстей, когтей и защитных покровов. Мы видим большое количество их останков. До Кембрии мы ничего подобного не находим. Вероятно, раньше видообразование было не менее интенсивным, но его свидетельств не осталось. Мы можем об этом только гадать. Кембрии считается эпохой расцвета трилобитов. Они жили и дальше, но у них становилось все больше продвинутых конкурентов. На первый взгляд фишка трилобита — это его бронированный панцирь. Это действительно так. Трилобит — типичная членистоногая с развитым внешним скелетом. Но у него есть и другая фишка — глаза. Наиболее древние виды трилобитов были почти слепыми, но потом они отрастили себе большие глаза. Как у всех членистоногих, они фасетчатые, но их фасетки имеют сложную иерархическую структуру, обеспечивающую очень высокое разрешение, сравнимое с разрешением обычного глаза. Примитивные кристаллики фасеток у них сделаны из кальцита, а не из хитина, как у прочих линяющих. Отчего погибли трилобиты, непонятно. Вымирание вида, семейства или даже отряда живых организмов — дело обычное. Но трилобиты — это класс, причем класс очень разветвленный. Сейчас найдено 10 тысяч видов трилобитов, причем последний из них вымер 250 миллионов лет назад. И ясно, что их было больше на порядок, а может быть и на два. Сохранилось только небольшие фрагменты. Представьте, что вымерли все насекомые или все млекопитающие. Это явление такого же порядка. На генеалогической схеме хорошо видно, как разные отряды трилобитов ветвились и обходили подводные камни эволюции. То, что они резко сократили свое разнообразие в Девонском периоде, понятно. Часто тиражируются оптимальные ветви, а остальные ветви усыхают. До сего дня дожили ближайшие родственники трилобитов — мечехвосты. Их очень много. Зверь обычный, хотя на наш взгляд сухопутных людей, живущих далеко от морского берега, он очень необычный. Но видов у него очень мало, всего четыре. Мечехвостцы — это отряд, и они выжили. А трилобиты — это класс, и они вымерли. У класса существует колоссальный модификационный потенциал. И вот так под ноль его делать надо, чтобы кто-то очень постарался. Как появились трилобиты, тоже неясно. По схеме видно, что они сразу мощно развились, а их общий предок не обнаружен. Но это еще можно объяснить взрывным характером. Фирма, вводящая новую технологию, разбухает как на дрожжах. Откуда деньги у Эппла? Трилобиты — это обороняющиеся животные, питающиеся мелочью. А к нападающим животным этого периода относятся ракоскорпионы. Именно эти животные вели в оборот самоочевидную схему. Считается, что они достигали достаточно крупных размеров. Но, во-первых, позднее, а во-вторых, надо учитывать работу палеонтологов с инвесторами. Чем чемпионистее зверушка, тем охотнее инвесторы выделяют средства на ее изучение. В случае сверхдревних организмов весьма сомнительное. Вот реконструкция уже настоящего ископаемого скорпиона, ближайшего родственника современных скорпионов. Величиной в метр. Его останки обнаружены в Англии. Часть клешни, выделенная черным, это все, что от него нашли. А почему решили, что у него должны быть такие же пропорции, как у маленького скорпиона? Не говоря уже о том, что сама атрибуция и местонаходки британских ученых весьма сомнительна, потому что это британские ученые. Ракоскорпионы действительно были, их найдено довольно много. Это одно из первых животных, впоследствии вышедшее на сушу. Существовала ли в действительности такая симпатичная кембрийская зверушка, как опобиния? Это английская королева Надвае сказала. У нее была единственная хватательная конечность, похожая на хобот, и пять глаз. Похоже, что палеонтологи не совсем поняли, что открыли, потому что отнесли ее к первичным ротам членистоногим. А у зверя явно не все в норме с двусторонней симметрией, тем более, что два отростка на конце хоботка оканчиваются пятью когтями. Кроме того, у нее отсутствует жесткий экзоскелет. Весьма вероятно, что это вторично ротое животное, если предполагать, что оно было вообще. Несмотря на парадоксальную внешность, это не исключено. Ранний период эволюции всегда есть время причудливых форм, когда еще не устоялись основные, то есть наиболее выгодные схемы. Самолеты с шестиукрыльями, дирижабли и так далее существовали первые 10-20 лет воздухоплавания. А потом, естественно, все отвалилось. Так что пять глаз и хобот у маленькой протокреветки почему бы и нет. И, между прочим, в более позднее время, а именно в Карбоне, жило похожее животное, тули монстр. Его считают как раз Хордовым. Кембрийский взрыв называют также скелетной революцией. Здесь были заложены все виды конструктивных решений, о которых мы подробно рассказывали в прошлой лекции. С этого времени ничего нового не появилось. В дальнейшем происходило замещение не самих конструкций, а носителей этих конструкций. Например, плеченогих сменили двустворчатые моллюски. Плеченогие – это даже не класс, а тип спиральных первичноротов. Основной тип спиральных – это моллюски, но у них есть еще несколько других типов второстепенных, в том числе брахеоподы или плеченогие. Именно плеченогие впервые отрастили себе двустворчатую раковину. А потом, независимо от них, к этой светлой идее пришли моллюски. Внешне они неотличимы, хотя пришли к конструкции двустворчатой раковины независимо друг от друга. Постепенно моллюски их оттеснили на обочину, и большинство видов брахеоподов вымерло. Хотя отдельные виды встречаются. Сейчас вы можете смотреть на ракушку, находящуюся на берегу реки или моря, и не подозревать, что это никакая не ракушка, а плеченогие. Примерно так же развивались кораллы, о которых мы уже говорили. Первоначально рифы образовывали цианобактерии, затем гигантские колонии губок, а затем водоросли эукариоты, морские лилии и рудисты. Рудисты — это особые асимметричные ракушки. Затем их вытеснили кораллы, причем в несколько смен. Различные виды кораллов несколько раз деградировали и даже полностью вымирали, а потом снова захватывали господство. Технические полипы, как и все стрикающие, появились очень рано. В Кембрии они напоминали современные кораллы, но находились на периферии. Это принципиальный момент, на котором стоит еще раз заострить внимание. Запомните, белку никогда не сменяет стрелка. То есть была белочка, скакала по веточкам, собирала орешки, грызла, делала запасы на зиму, а потом появилась стрелка, крылатая, сверхмлекопитающая, с эхолокацией, и всех белок поела. Так не бывает. Чтобы победить белку, надо стать белкой. Полиция нравов, состоящая, естественно, из полувозрелых мужиков в классический период, может до посинения бороться с проституцией. У нее ничего никогда не получится. Они могут немного ограничить городской ареал проституции, могут повысить стоимость услуг, а дальше стоп-машина. Чтобы ликвидировать проституцию, полицейским надо сделать себе перемену пола и выйти на панель. Трансвеститы обычных проституток вытеснить могут, потому что они и то, и это, а стоит меньше, и работают с душой, потому что им это, в отличие от многих проституток, всегда нравится. Что, в общем-то, и происходит во многих странах традиционного сексуализма. Как ящер может составить конкуренцию акулам, только если он станет ихтиозавром или если млекопитающее станет косаткой? При этом, конечно, не факт, что всегда побеждает более сложный организм. Например, акулы до сих пор процветают, а вот ихтиозавры в силу ряда причин сошли с дистанции, хотя они гораздо более сложно организованы, чем акулы. Вот вам еще один яркий пример этой мысли. Раньше бабочками были калигроматиды. Они ничем не отличимы от бабочек, если не приглядываться. На самом деле, если приглядеться, у них есть яйцеклад, но так они очень похожи. У них такие же крылья большие, такой же формы, с такой же окраской даже. И они вели совершенно такой же образ жизни, но это совсем другое насекомое. Не чешуя крылое, а сечато-крылое. Сейчас это сравнительно малочисленное семейство, к которым относятся, например, муравьиные львы. Кстати, взрослые муравьиные львы совсем не похожи на жуков, как их личинки, и практически не отличимы от стрекоз. Калигроматиды вымерли в меловом периоде, предположительно, из-за резкой смены видов растений. А до этого незаметные бабочки, которые уже жили параллельно, начиная с юрского периода, и хранились в депо, заняли их нишу и гигантски размножились. Сейчас это одна из самых многочисленных групп насекомых. Брэдбери со своим рассказом, когда путешественники на машине времени раздавили бабочку, а к власти в США после этого пришел Трамп, был глубоко неправ. Даже если бы они раздавили самую первую бабочку, ей бы легко нашлась замена, как и Трампу. Можно сказать, что в Кембрии природа расставила все основные фигуры. Там появились членистоногие, головоногие, хордовые, не говоря уже о разных мелких зверях вроде червей. Все это произошло 540-485 миллионов лет тому назад. Следующий период, ордовик, ничем принципиально от Кембрии не отличался. Произошло техническое усложнение животных Кембрии. Пожалуй, единственное важное событие этого периода — появление рыб. В этот период у хордовых появились первые рыбы. Хотя хордовые проторыбы, меноги и миксины, появились ранее. Между меногами и миксинами существует огромное различие. Миксины — это бесчерепные животные. Длительное время считалось, что они занимают промежуточное положение между бесчелюстными меногами, черепными, но бесчелюстными меногами и иглокожими. Похоже, что это боковая ветвь и бесчелюстные ближе к оболочникам. Оболочники — это звери типа асцидии. Там есть разновидность зверей, аппендикулярии. Скорее всего, мы произошли от чего-то подобного, но не непосредственно от них, а немножко раньше. Протоменоги не сохранились, они, вероятно, были очень похожи на миксин или ланцетников. Это были половозрелые двусторонне симметричные личинки взрослых радиально симметричных животных. Такой тип эволюции называется неотинеи. Когда личинки начинают сами размножаться, они взрослеют и постепенно образуют новый вид. Из-за внутренней радиальной симметрии у них стал развиваться череп, который генпланировщик ошибочно принимал за центр радиальной симметрии, то есть перепутывал конец туловища вытянутого животного и центральную часть туловища морской звезды. У офиур эта центральная часть уже сильно обособлена от конечности. Напомню, у офиура есть практически готовый позвоночник. Он находится в конечностях. На внутреннюю радиальную симметрию указывает рот бесчелюстной именоги. Рыбы — это именоги, отрастившие себе челюсти и твердо вставшие на путь двусторонней симметрии, но уже имея впереди туловище череп, особую емкость для автономного развития будущего мозга, которого у них еще почти не было. Биологи говорят, что бесчерепные и хордовые — это хвост, а черепные — череп. В заключительной части нашей сегодняшней лекции поговорим о рыбах. Водная среда диктует очень ограниченные и жесткие параметры для быстро перемещающихся крупных животных. Это вытянутые туловища, мощные плавники и хвост. Поэтому оперирующие в водной среде рыбы, ящеры и млекопитающие похожи друг на друга, как две капли воды, хотя между ними эволюционная пропасть. Это обстоятельство не позволяет нам отчетливо представлять отличия видов рыб друг от друга и отчетливо понимать, насколько одни рыбы отличаются от других. Они все нам кажутся рыбами, а между ними тем не менее не меньшие отличия. Поравните класс млекопитающих и присмыкающихся. Вы их различите с первого взгляда. А возьмите разные классы рыб. Они для вас все будут просто рыбы, разве что скаты или камбалы будут отличаться, потому что их тело плоское, а они вытянутые. Но на самом деле существует три класса рыб, также отличающихся друг от друга, как лягушки, птицы и обезьяны. Во-первых, это хрящевые рыбы, к которым относятся акулы и скаты. Это очень примитивные животные. У них фактически еще нет целостного черепа, и челюсти к черепу не прикреплены, подобно подъязыковые косточки у человека. Говорят, язык без костей, а на самом деле есть подъязыковая косточка у человека. Эта кость не присоединена к черепу, она находится отдельно, хотя считается костью, входящую в группу головы. В таком состоянии находятся челюсти у акул. Надо сказать, что рыбы, появившиеся в Селуре, были еще примитивнее акулы, принадлежали к так называемым панцерным рыбам. Но похоже, что это вообще не рыбы, потому что у них другое строение челюсти, они произошли от других бесчелюстных предков. Крупная панцерная рыба дунклеостей. Дунклеостеи жили уже попозже в Дионе. Размер их 5 метров и вес около тонны. Для Диона это нормально, его называют эпохой рыб. На картинке хорошо видно, что у него еще нет зубов, это зазубренные пластинки. Они выдавались ему один раз на всю жизнь и довольно часто обламывались. Поэтому у него был интересный способ охоты. Его челюсти были устроены как кусачки и могли открываться с огромной скоростью за какую-то мельчайшую долю секунды. Вода сразу устремлялась в рот и увлекала с собой жертву, даже если она была достаточно крупной. Поэтому дунклеостею не приходилось воровать крупные куски мяса и тем самым портить свои нежные протозубы. Однако вернемся к акулам. У акул нет плавательного пузыря, а они, как и все остальные рыбы, немного тяжелее воды. Поэтому акула, если она не будет двигаться, может запросто утонуть. Отсюда сплющенное туловище у ската. Нет хорошей жизни. Конечно, он ведет придонный образ жизни, но главное, что такая форма туловища позволяет ему держаться на плаву. Более того, эти несчастные акулы, у них настолько примитивные жабры, что, чтобы дышать, акула должна постоянно двигаться, она задыхается в спокойном состоянии. Посмотрите, как содержат акул в океанариумах. Они делают большие длинные аквариумы, желательно закольцованные, и они по ним носятся, как торпеды, и благодаря этому дышат. Но, казалось бы, у акул нет никаких шансов по сравнению с основным классом рыб, так называемый главный класс – костистые рыбы, у которых полноценный скелет, что дает дополнительные преимущества, и у которых совершенные жабры и есть плавательный пузырь у подавляющего большинства видов. Конкуренция напрочь вымяла панцирных рыб, их лишили кормовой базы, оттеснили на обочину и просто поели. И такая же участь должна была неминуемо ожидать акул. Акулы замечательно живут 400 миллионов лет, прекрасно себя чувствуют, и, как крупные хищники, они легко выдерживают конкуренцию с более сложными рыбами и даже с млекопитающими, не говоря уже о вымерших ихтиозаврах. Почему? Потому что лучший результат не всегда означает более сложную конструкцию. Для примитивной охоты в воде в стиле «догнал-съел» уровень организации акул оказался вполне достаточным. Более того, общая примитивность конструкции еще не означает примитивность всех отдельных деталей. У акул, между прочим, довольно большой мозг, отличное обоняние, зрение, хотя длительное время считалось, что они подслеповаты. У них существуют специальные органы, очень развитые органы электро- и магниторецепции, позволяющие им двигаться на огромные расстояния по прямой, используя магнитное поле Земли, таким образом мигрировать с минимальными энергозатратами. Они могут находить жертвы по электрическим полям слабым, создаваемым работа их сердца и мышц. Многие акулы, в отличие от более совершенных рыб, живородящие, у них есть матка, в которой они выношивают плод. У многих видов есть зачатки материнского инстинкта. Конечно, идеализировать акул не надо. Это машина для убийства высокостатусных хищников. Зверь жестокий и примитивный. У песчаной акулы питание в отроби матери идет за счет поедания друг друга. И рождается всегда один акуленок, самый сильный. А первоначально их там чуть ли не сотни. Но это еще не все. Некоторые виды акул частично теплокровны, поэтому способны на короткое время развивать колоссальную скорость, до 50 километров в час в воде. У акул из-за примитивных жабр существует такая же проблема со сном, как и у водных млекопитающих. Вероятно, они ее решают так же, как и дельфины. То есть две половинки мозга попеременно то спят, то бодрствуют. У многих акул достаточно сложный мозг. Например, мозжечок имеет глубокие извилины, как и мозжечок-человек. Даже у многих млекопитающих структура мозжечка гораздо проще, он гладкий. Поэтому акулы очень точно координируют свои движения и могут резко изменять скорость и делать сложные пируэты. У природы нет цели однонаправленно повышать структуру организмов. Она решает проблемы по мере поступления и несмотря на анкетные данные. Если это выгодно, она может усложнить мозг самого примитивного животного и одновременно сплошь и рядом уничтожает большие в области мозга, по ее мнению ненужные для процветания данного вида. Поэтому по многим параметрам даже мозг человека, единственного сейчас разумного существа на планете, сильно уступает мозгу животных, находящихся на гораздо более низкой ступени развития нервной системы. Например, у человека имеется 6 миллионов обонятельных клеток, а у собаки 225 миллионов. Результат понятен, а обоняние – это очень важная часть мозговых функций. Большинство рыб принадлежит к рыбам-костистам, которые делятся на два класса – лучеперые и лопастеперые. Лопастеперых рыб немного, это экзотика. К ним в том числе относятся рыбы двояко дышащие, то есть имеющие кроме жабр легкие. Их конечности более вытянутые, и они могут использоваться для ползания в пограничные зони между водной поверхностью и сушей. С точки зрения строгой систематики человек, как и все млекопитающие и вообще все сухопутные четырехмногие звери, узкоспециализированная лопастеперая рыба. Есть же летучие рыбы, они могут пролетать над водой 400 метров. У них есть крылья, развившиеся из боковых плавников, а есть рыбы ходячие, сухопутные, в том числе это люди. О систематике наземных позвоночных мы поговорим отдельно. В заключении еще раз вернусь к основной мысли нашей сегодняшней лекции. В сценарии жизни, если разобраться, участвует мало видов. Чтобы это понять, надо правильно атрибутировать рассматриваемое явление. В кавычках «белка» или «акула» это не вид, вид – это частность. Белка или акула – это амплуа. Их немного. В труппе биотеатра это несколько десятков ролей со всеми подвидами, а базисных ролей всего десяток. Некоторые роли под силу многим животным, а некоторые очень узкоспециализированы. Например, роль разумного существа. Это должно быть млекопитающее или животное, фактически ставшее млекопитающее. Но об этом мы поговорим в следующей лекции. Давайте поднимем очередной традиционный тост. Мое амплуа – резонер. Знаете, кем называют резонера не в театре, а в цирке? Серьезного собеседника-клоуна. Униформу. Похоже, что это и есть обычный удел биолога. Подписывайтесь на патреон, слушайте наши лекции, присылайте донат, задавайте вопросы, предлагайте новые темы. Оставайтесь всегда с нами!

Создано автоматически 27.01.2025