Питер Годфри-Смит - Чужой разум. Осьминоги, море и глубинные истоки сознания

Это совершенно непохоже на жизнь современных животных. Наши сородичи в животном мире крайне восприимчивы к окружающей среде: они следят за друзьями, врагами и бесчисленными деталями ландшафта. Они ведут себя так потому, что происходящее вокруг них важно — зачастую это вопрос жизни и смерти. Жизнь эдиакарской фауны не несет явных признаков этой постоянной бдительности. Если так, то, вероятно, наши эдиакарские предки использовали свою нервную систему (при условии что она у них была) иначе, чем животные более поздних эпох. А именно, как раз в эту эпоху нервная система могла играть ту роль, которой ей отводит вторая теория ее происхождения, упомянутая выше, — внутренней координации, а не сенсомоторного управления. Нервная система предназначалась для организации движений, соблюдения ритма, ползания и, может быть, плавания. Это включало некоторую степень чувствительности к окружающей среде, но вряд ли высокую.

Эти предположения могут быть неверными; возможно, чувства и взаимодействия были достаточно развиты, но органы для них состояли из мягких тканей и не оставили ископаемых следов. При обсуждении мирной жизни эдиакарского периода меня всегда волновало кое-что еще — роль медуз. Хотя находки Спригга, вопреки его мнению, оказались не медузами, считается, что медузы в это время уже были (они обычно не оставляют ископаемых следов). У всех книдарий, но в особенности у медуз, есть стрекательные клетки, а сад жгучих медуз, как известно любому австралийцу, не очень-то похож на рай.

Когда в 2015 году Лондонское королевское общество проводило конференцию по древнейшим животным и происхождению нервной системы, разгорелся спор о том, когда же появились медузы [36] Тезисы докладов этой конференции опубликованы в сборнике: Philosophical Transactions of the Royal Society B, 370, December 2015. Тема конференции — «Происхождение и эволюция нервной системы» ( Origin and Evolution of the Nervous System ), организаторы — Фрэнк Херт ( Frank Hirth ) и Николас Штраусфельд ( Nicholas Strausfeld ). О стрекательных органах медуз см., в частности, статью в этом сборнике: Doug Irwin, «Early Metazoan Life: Divergence, Environment and Ecology». См. также статью: Graham Budd, «Early Animal Evolution and the Origins of Nervous Systems». В следующем выпуске (т. 371, январь 2016) опубликованы материалы очередной конференции, по теме «Гомология и конвергенция в эволюции нервной системы» ( Homology and Convergence in Nervous System Evolution ). Эти материалы также имели большое значение при подготовке моей книги. . Книдарии выглядят древними — этот вывод напрашивается из того факта, что две основные ветви этой эволюционной группы разошлись, по-видимому, в эдиакарский период или даже раньше и у животных обеих ветвей стрекательный механизм один и тот же. Стрекательные клетки книдарий — оружие . Было ли оно изначально оборонительным или наступательным? Ни добычи, ни врагов современных книдарий в ту пору не существовало. Так кого же они жалили? Неизвестно.

Но даже если жизнь в эдиакарский период была не столь райской, как порой предполагают, мир, который пришел ей на смену, был совершенно другим.

Около 542 миллионов лет назад начался кембрийский взрыв [37] Здесь я опираюсь на следующие работы: Charles Marshall, «Explaining the Cambrian ‘Explosion’ of Animals», Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 34 (2006): 355–384; Roy Plotnick, Stephen Dornbos, and Junyuan Chen, «Information Landscapes and Sensory Ecology of the Cambrian Radiation», Paleobiology, 36, no. 2 (2010): 303–317. . В ходе череды довольно резких перемен возникло большинство основных современных форм животных. «Современные формы», конечно, не подразумевали млекопитающих, но позвоночные уже появились — рыбы. Тогда же возникли и членистоногие — животные с внешним скелетом и суставчатыми конечностями, например трилобиты, а также черви и многие другие.

Почему это произошло именно в этот момент и почему так быстро? Хронология, возможно, связана с изменением климатических и химических условий Земли. Но основным двигателем самого процесса могло быть нечто вроде положительной обратной связи в эволюции, которая возникла благодаря взаимодействиям самих организмов друг с другом. В кембрийский период животные стали по-новому влиять на жизнь друг друга , особенно путем хищничества. Это означает, что, когда один вид организмов слегка изменяется, он меняет окружающую среду, с которой имеют дело другие организмы, и те в ответ тоже приспосабливаются. Начиная с раннекембрийского времени хищничество определенно существовало, а с ним и все, что им обусловлено: выслеживание, погоня, оборона. Когда жертва начинает прятаться или защищаться, хищники развивают способности выслеживать и одолевать, что, в свою очередь, приводит к усовершенствованию обороны со стороны жертвы. Началась «гонка вооружений». С начала кембрия в ископаемой летописи появляются именно те части тела животных, которых не было в эдиакарский период, — глаза, усики и клешни. Эволюция нервной системы вступила на новый путь.

Революция в поведении, наблюдаемая в кембрийский период, тоже произошла главным образом благодаря тому, что развернулся потенциал возможностей, которыми обладает определенное строение тела . У медузы есть верх и низ, но она не знает, что такое «право» и «лево». У нее радиальная симметрия. Но люди, рыбы, осьминоги, муравьи и дождевые черви — билатерии , или двусторонне-симметричные животные. У нас есть передняя и задняя стороны, а следовательно, правая и левая, так же как верх и низ. Первые билатерии, или, по крайней мере, некоторые из древнейших, могли выглядеть примерно так [38] См. Graham Budd and Sören Jensen, «The Origin of the Animals and a ‘Savannah’ Hypothesis for Early Bilaterian Evolution», Biological Reviews , электронная публикация от 20 ноября 2015; Linda Holland et al., «Evolution of Bilaterian Central Nervous Systems: A Single Origin?» EvoDevo, 4 (2013): 27. См. также сборник материалов конференции Philosophical Transactions of the Royal Society за 2015 г., упомянутый выше. Отдельные вопросы: какими были самые первые билатерии и кто был последним общим предком всех нынешних билатерий. Так, глазные пятна могли иметься у последнего, но необязательно у первых. Если последний общий предок современных билатерий обладал глазными пятнами, это означает, что у эдиакарских билатерий, таких как кимберелла и сприггина, они были (если, конечно, эти животные действительно билатерии) или что, по крайней мере, они были у их предков. Опять же, ясности в этих вопросах на данный момент нет. Морские звезды, между прочим, официально причисляются к билатериям, хотя во взрослой форме они имеют лучевую симметрию. По поводу этой классификации спорят; некоторые утверждают, что книдарии на самом деле принадлежат к билатериям или же у них был двусторонне-симметричный предок. См.: John Finnerty, «The Origins of Axial Patterning in the Metazoa: How Old Is Bilateral Symmetry?» International Journal of Developmental Biology, 47 (2003): 523–529. :

Я нарисовал по бокам «головы» этого животного светочувствительные пятна, хотя нет уверенности, что они были (и на картинке «глаза» увеличены для наглядности — на самом деле они, очевидно, были крохотными). Я польстил древним билатериям.