РАЗМЫШЛЕНИЯ К ИНФОРМАЦИИ
При попытке к многоклеточности
Борис Жуков
Одним из самых серьезных аргументов против своей теории Чарльз Дарвин считал феномен «кембрийского взрыва». Палеонтологи его времени не находили в древнейших осадочных породах вообще никаких остатков живых организмов. Первые окаменелости появлялись в кембрийский период палеозойской эры. Причем уже самые ранние кембрийские отложения содержат останки представителей всех основных типов и ветвей современного животного царства. Вот только что не было никого — и вдруг появились разом все. Это в самом деле плохо стыковалось с эволюционной теорией, логика которой предполагала, что сначала должны возникнуть немногие примитивные формы.
За прошедшие с тех пор полтора века ученые узнали много нового о «кембрийском взрыве». Сегодня известно, что он случился примерно 540 миллионов лет назад. К этому времени планета Земля существовала уже добрых 4 миллиарда лет и большую часть этого времени она была обитаема. Современная наука умеет различать в древних породах отпечатки одноклеточных организмов или судить об их присутствии по косвенным признакам (например, соотношению изотопов углерода или кислорода). Остатки многоклеточных водорослей известны из отложений возрастом 1,2–1,4 миллиарда лет. Но загадка одновременного появления всех типов современных многоклеточных животных так никуда и не делась.
И вот большая группа геологов из США, Великобритании и Австралии обнаружила в древних осадочных породах южного Омана следы 24-изопропилхолестана — производного 24-изопропилхолестерола. Это стероидное соединение содержится в мембранах клеток губок класса Demospongia; ни у каких других организмов его не обнаружено. С учетом возраста наиболее древних из проанализированных образцов можно утверждать, что губки появились в докембрийских морях, по крайней мере, не позже 635 миллионов лет назад, а может, и все 700.
Казалось бы, все встает на свои места: многоклеточность первоначально возникла в самых примитивных формах (из всех многоклеточных животных губки устроены наиболее просто), а в течение последующих 100–160 миллионов лет из них развились все современные типы. Отсутствие сколько-нибудь оформленных останков переходных существ (да и самих пионеров многоклеточности) не должно нас смущать: маленькие, мягкотелые, лишенные скелета (у большинства современных губок скелет есть, но именно в классе Demospongia известны бесскелетные формы) существа образуют окаменелости крайне редко.
Проблема, однако, в том, что зоологи и раньше подозревали губок в том, что они — не родня остальным многоклеточным, они независимо произошли от одноклеточных (возможно, даже от других групп, нежели наши предки). Об этом говорит и уникальность их эмбрионального развития, и результаты сравнения их генома с геномами других существ. Подтверждением этой гипотезы можно считать и новое открытие. Собственно, палеонтологам уже известны как минимум две «попытки многоклеточности» — эдиакарская и хайнаньская фауны. Входившие в них организмы жили соответственно 620–570 и 840–740 миллионов лет назад и радикально отличались по своему строению от всех современных многоклеточных. То же можно сказать и о губках — с той только разницей, что эта попытка оказалась не совсем неудачной: в отличие от эдиакарских и хайнаньских созданий, губки дожили до наших дней.
А феномен «кембрийского взрыва» по-прежнему остается необъясненным.
ИТОГИ 2008 ГОДА
Забег сильнейших
Рафаил Нудельман
У журнала Science, органа Американской ассоциации содействия науке и второго по престижности научного издания в западном мире, есть славная традиция — вскоре после завершения каждого очередного календарного года публиковать список его научных достижений, которые, по мнению экспертов редакции, являются важнейшими — причем в порядке их важности.
В начале 2009 года Science вновь представил читателям свой «забег сильнейших». Главным научным достижением 2008 года в журнале названо «перепрограммирование клеток». Что это такое — перепрограммирование? Грубо говоря — это направленная переделка клеток из одного вида в другой. Дело в том, что каждый вид клеток в нашем теле имеет свою, заданную специализацию: скажем, некоторые клетки поджелудочной железы «от природы» запрограммированы вырабатывать инсулин, а некоторые клетки печени точно так же запрограммированы вырабатывать холестерол, а нервные клетки запрограммированы на проведение электрохимического сигнала, тогда как мышечные — на сокращение и т. д. и т. п.