Всюду, где уже выстроены направленные ряды, можно видеть общую закономерность: по мере усложнения одних свойств (прогресса) наблюдается упрощение других (регресс). Термин «прогресс» биологи прилагают обычно к усложнению форм строения, полагая, что эвкариот прогрессивнее прокариота, многоклеточный – одноклеточного и т.д. Но с позиции принципа компенсации всё выглядит не так. Биохимически бактерии прогрессивнее нас, а поведенчески инфузория прогрессивнее губки.
Полагаю, что прокариоты потратили на свое биохимическое усложнение как раз те 2 млрд лет, которые у эвкариот ушли на эволюцию форм. Большинство родов ныне живущих бактерий несет следы приспособления к эвкариотам, а потому явно моложе их. Они могут обладать очень сложными функциями – например, обманывать человеческий иммунитет (Ч-08, с. 482).
Некоторое представление о том, как могла идти биохимическая эволюция прокариот, дает анализ нынешней эволюции лекарственной устойчивости болезнетворных бактерий: она идет быстро, направленно и комплексно (сразу по нескольким направлениям); горизонтальный перенос при этом регулярен, но не част, а обычные мутации выполняют лишь роль тонкой подстройки, как и в иммуногенезе. Ведущим механизмом, как и в остальной эволюции, здесь представляется редактирование РНК [Дейчман, 2005] (см. также Ч-08).
Феномен диасети приводит к тому, что сходные формы появляются вновь и вновь, и у нас нет гарантии, что постоянство ископаемых форм (например, форм колоний бактерий или скелетов одноклеточных) не таит усложнения их биохимических процессов. А процессы внутри клетки столь сложны, что на их отработку явно нужно было огромное время.
Что касается нынешних одноклеточных эвкариот, то их эволюция состояла в усложнении не столько биохимии, сколько геномной организации и клеточного строения. Стоит глянуть в микроскоп на инфузорию, чтобы понять, что ее единственная клетка устроена много сложнее, чем любая из клеток высших. Поэтому иногда ее строение именуют даже не одноклеточным, а сверхклеточным.
Другой тип сверхсложности – у низших многоклеточных. Всякий, кто рассматривал в микроскоп губок, должен был удивиться, насколько их клетки и скелеты неожиданно сложны.
Для примера неожиданно сложной ткани приведу тегумент (покровную ткань) плоских червей. Он тоже являет собою более чем клетку, но совсем не такую, как одноклеточные: это гигантское многоядерное образование (цитоид) без границ между ядрами. Наружная сторона тегумента являет собой сплошной слой цитоплазмы без ядер, ядра же находятся в выростах, соединенных с ним каналами, проходящими через слой, содержащий мускулатуру (рис. 3).
Те два млрд лет, которые наши предки потратили на создание костей, кровообращения, иммунитета, нервной системы и прочего, низшие животные извели на усложнение клеток, тканей и т.п. Всё это – частные случаи упомянутого принципа компенсации.
Р ис. 3. Покровная ткань (тегумент) плоских червей: а) турбеллярий, б) трематод, в) цестод. Усложнение тегумента сопровождается упрощением всей остальной структуры червя (по В.А. Догелю)
Приходится отказа-ться от привычного со времен Ламарка изло-жения хода эволюции «от низших к высшим».
Эволюция “низших” изобилует актами прогресса: таково и усложнение тегумента плоских червей (рис. 3). Что касается структурной сложности прокариот, то она тоже повысилась по сравнению с первичным организмом коллосально, и стало это понятно в последние лет двадцать. Если век назад почти всех устраивало понимание бактерии как чего-то вроде “мешка с ферментами”, а полвека назад ее видели как “мешок с генами”, то сейчас она предстала сложным структурным единством.
Хромосома бактерии прежде казалась просто кольцевой двуспиральной нитью, хоть и было странно – как она умещается в клетке, превосходя ее длиной в тысячу раз. Теперь известно, что бактериальная ДНК очень сложно и неравномерно скручена, что ее упаковка контролируется особыми белками и что отдельные ее петли удерживаются от перепутывания с помощью нитей РНК.
И еще мы знаем, что синтез белка ведут разнообразные рибосомы, что подвижность бактериям дают жгутики или клеточная стенка, что слабая энергетика (окислительное фосфорилирование) сосредоточена в мембранах, а мощную обеспечивает гашение АФК, что половой процесс (равнозначный у прокариот горизонтальному переносу) ведут плазмиды. И многое иное, что есть в бактериях.
Достарыңызбен бөлісу: |