Знание-сила, 2001 № 05 (887) - [23]
Вообще на нашей планете в миллионы раз больше видов, чем нужно для осуществления биологического круговорота. Теоретически, чтобы снарядить космический корабль с людьми, для поддержания круговорота жизни понадобятся только капуста и кролики (если не обращать внимания на микроорганизмы). Но представим, что капуста погибла… Вслед за ней отправятся все остальные, если только в кладовке не обнаружатся семена, допустим, салата (что за животы должны быть у космонавтов…). Во всяком случае. Земля – это космический корабль, который летит уже миллиарды лет. Поэтому у нее «в кладовке» миллионы видов. И, как видим, такая кладовка у нее даже не одна.
Происходят катастрофы. Вымирают тысячи видов, целые сообщества. Но освободившееся место тут же заселяют новые формы жизни. Разнообразие – залог устойчивости биосферы. Есть масса видов и даже целые типы, через которые идет ничтожный поток биомассы. Убери их – ничего не изменится. Вот я занимаюсь киноринхами. Крохотные создания, не делающие никакой погоды. Основной поток биомассы идет через моллюсков, аннелид, хордовых. А через киноринхов – доля процента. Никто не заметит их исчезновения! Но случись что-нибудь – и незаметные существа, выйдя из своих убежиш, могут превратиться в господствующие группы.
Рифтии прячутся в трубках из хитина и белка, оставив снаружи только жабры, напоминающие бороду. Отсюда и название погонофоры – «несущие бороду».
Гидротермальные оазисы – явление очень древнее. Скорее всего, они появились уже с самого начала существования биосферы. Может быть, в них даже кроется решение одной из главных загадок биологии – возникновения жизни.
Ведь, по современным данным, получается, что промежуток времени между формированием Земли и появлением жизни – меньше полумилямарда лет, а между первыми прокариотами и человеком – где-то в шесть раз больше. Это при том, что бактериальная клетка отделена от неживой органики такой пропастью, по сравнению с которой расстояние между любыми формами жизни кажется одним шагом. Очень уж маловероятным кажется появление за такой срок бактерий на поверхности океана. Существует гипотеза, что гидротермальные условия больше способствовали этому[• Возможность возникновения жизни в гидротермальных источниках обсуждается в статье А. Журавлева в № 10 «Знание – сила» за 1997 год.].
Наличие глубоководных «параллельных миров» на Земле заставляет задуматься: нет ли аналогичных возможностей на других планетах? Ведь если бы можно было взглянуть из космоса на безжизненный «снежный шар», в который Земля превратилась во время протерозойского похолодания, ничто бы не указало на то, что под слоем льда кипит жизнь. А в Солнечной системе чем-то похожим мосут оказаться спутники планет-гигантов, например И о или Европа. Это огромные планеты, обладающие тектонической активностью: там есть вулканы, там есть движение коры, активное истечение газов. Очевидно, что фотоавтотрофной жизни на них быть не может – солнечного света слишком мало. А вот «глубоководные сады» подо льдами теоретически возможны.
Но вернемся к нашим «животным-автотрофам, которых не бывает». Погонофоры и вестиментиферы – это сестринские классы. Анатомически они имеют общий план строения. Но симбиотические бактерии у них абсолютно не родственны. Внутри погонофор живут метанокисляющие архебактерии (из обособленного царства!), а внутри вестиментифер – бактерии, окисляющие сероводород. Находятся они в особом органе – трофосоме («питающее тело»), к которому через кровь переносится сероводород, соединение токсичное, поэтому оно тщательно «упаковывается» внутрь белковой части молекулы гемоглобина. А другая часть гемоглобина – гем – в это же время переносит кислород. Почему же сестринские ветви погонофор и вестиментифер «пускают внутрь» только определенные разновидности бактерий? Это связано со специфичностью молекул клеточной адгезии, благодаря которым бактериальная клетка «прилипает» к мембране и проникает в цитоплазму. Интересно, что в клетки вестиментифер проникает единственная из двухсот разновидностей сульфид- окисляюших бактерий «черных курильщиков».
Симбионты появляются в организме вестиментифер не сразу: личинка их не имеет. Она, подобно далеким предкам этих животных, питается грунтом, обогащенным бактериями. Постепенно бактерии внедряются в стенки кишечника, прямо в цитоплазму клеток. Фактически это заражение организма. Точно так же в клетку проникают болезнетворные бактерии. Можно было бы даже усмотреть здесь патологический процесс. Ведь инфекционная патология – это приспособительное изменение организма, идущее под воздействием микробов. Личинка вестиментифер не без влияния бактерий претерпевает метаморфоз, в том числе теряет пищеварительный тракт. Но на данном этапе эволюции это уже никакая не «болезнь», а союз, являющийся средством выживания. В цитоплазме бактерии делятся и передаются от одной клетки к другой. Постепенно стареющие клетки вытесняются на периферию трофосомы и разрушаются (вместе с бактериями), а их содержимое разносится кровью и усваивается.
Перед нами «живое ископаемое» – такие формы жили больше 130 миллионов лет назад. Этот рачок фильтрует бактерий, как и его родственники – морские желуди.
