Евгений Панов - Зоология и моя жизнь в ней

Колония одноклеточных: суверенный индивид или сборище многих особей?

Как только я лишь коснулся написанного по этой теме до меня, стало ясно, что здесь понятие «колония» относится к числу наиболее основополагающих. Говоря о колониях, ученые неизменно имели в виду все те конструкции, которые представлены клетками, физически связанными друг с другом тем или иным способом.

Вот цитата из главы 2, посвященной в моей книге этому вопросу: «Разнообразие форм и конструкций, открывающееся взору натуралиста уже при первой экскурсии в микромир колониальных одноклеточных, поистине поразительно. И в самом деле, чего здесь только нет! Соединенные в цепочки звездообразные амебы; амебы иной формы, сидящие в округлых домиках и связанные в ажурную сеть тончайшими нитями протоплазмы; слизистые пластины правильных геометрических очертаний: квадратные с изящно закругленными углами, эллипсовидные, с идеально округлыми обводами, в центре которых в строгом порядке покоятся изумрудные клетки; стекловидные бокалы, громоздящиеся друг на друга вместе с погруженными в них крошечными живыми тельцами; ажурные шары, медленно движущиеся в толще воды; прозрачные кубики, словно отштампованные искусным мастером, с просвечивающими сквозь их стенки многочисленными клетками, уложенными с математической точностью в строго параллельные ряды. Этот перечень можно было бы продолжать страницу за страницей, так и не исчерпав всего богатства фантазии природы».

Способы образования всех этих, столь непохожих друг на друга объединений клеток во многом сходны, ибо основаны на бесполом размножении. К такому вегетативному размножению способны все микроорганизмы – от амебы, которая выглядит как лишенный сколько-нибудь устойчивой формы комок протоплазмы с просвечивающим сквозь нее ядром, до простейших фораменифер, или корненожек, у которых каждая клетка заключена в твердую известковую раковину, радиально симметричную и причудливо украшенную у многих видов прямыми либо ветвящимися игольчатыми выростами.

Особо стоит упомянуть о колониях, в которых с десяток или более дочерних клеток остаются в тесной связи друг с другом лишь до поры до времени, после чего расходятся и становятся вполне самостоятельными. Такие временные колонии, построенные, как правило, в форме цепочек, известны не только в мире предельно просто организованных клеток-монад. Непостоянные агрегаты такого же типа существуют также у некоторых инфузорий, которых лишь с известной мерой условности можно считать истинно «одноклеточными» животными. У большинства инфузорий бесполое размножение сводится к поперечному делению материнской особи, причем дочерние «клетки» сразу же теряют связь друг с другом. Однако так называемые безротые инфузории, живущие на положении паразитов в кишечнике кольчатых червей, размножаются иным способом, именуемым почкованием . В данном случае в задней части материнской особи развивается несколько более мелких дочерних особей, соединенных с породившим их индивидом и друг с другом, так сказать «головой к хвосту». Такой тандем некоторое время существует как единое целое, но рано или поздно потомки покидают своего родителя.

Коль скоро все те образования, о которых шла речь, слагаются из потенциально самодостаточных клеток, мало кто усомнится в том, что речь здесь идет о своеобразных коллективах взаимно зависимых индивидов, а не о целостных «много-клеточных» организмах. Отсюда и название «колония», без колебаний присваиваемое такого рода агрегациям.

Между тем, что особенно важно, во всех этих случаях перед нами довольно зыбкая граница между категориями «индивид» и «коллектив». Работая над первыми главами книги, я убедился в том, что дилемма «индивидуальное – коллективное» не раз ставила в тупик крупнейших мыслителей и натуралистов прошлого. Например, уже Дарвин испытывал недоумение, задаваясь вопросом, что же такое «особь» в мире низших организмов. Несколько позже Энгельс говорил о том, что новые открытия в биологии сделали понятие «индивид» совершенно неопределенным. Этот парадокс попытался разрешить наш выдающийся теоретик биологии Владимир Николаевич Беклемишев [225]. В своей книге «Методология систематики» он писал: «Организм всегда в большей части своей построен из других, подчиненных организмов. Всякое живое существо состоит из других живых существ, все живое – всегда коллективно».

Как только я достаточно глубоко осознал всю важность этого подхода, родился подзаголовок моей книги: «Индивидуальное и коллективное в природе и в человеческом обществе».

Организмы унитарные и модулярные

Справедливость процитированного утверждения Беклемишева станет особенно убедительной, если обратиться к так называемым модулярным организмам , которым я посвятил главы с 3 по 5 своей книги. По словам английского биолога М. Бигона и его соавторов [226], бытующее представление, будто весь мир живых существ олицетворяется унитарными организмами, наподобие людей или комаров, оказывается совершенно ошибочным. В действительности, продолжают ученые, «На обширных пространствах воды и суши преобладают организмы модулярные, такие, например, как морские водоросли, кораллы, лесные деревья и травы».

Эти организмы названы «модулярными» по той причине, что каждый из них состоит как бы из нескольких или из многих однотипных частей, из повторяющихся «модулей». Наиболее наглядный пример – столь любимая всеми нами клубника. Простой вопрос: «Сколько экземпляров клубники растет вон на той грядке?» без сомнения поставит в тупик опытного садовода. Для последнего не секрет, что почти каждый куст соединен побегами («усами») с несколькими другими, из которых один является как бы «материнским» по отношению к данному, а все прочие – дочерними, производными от него. Так что для ответа на поставленный вопрос недостаточно просто сосчитать количество кустиков. Следует, по меньшей мере, знать число преемственных «групп», каждая из которых объединена в одно целое стелющимися по земле побегами и, таким образом, вопреки кажущейся очевидности, представляет собой вовсе не группу, а некий единый организм.

Колониальная теория происхождения многоклеточности

Я уже говорил о том, что в скрытом от наших глаз микромире первичных форм жизни даже кажущееся самоочевидным противопоставление между растениями и животными оказывается зыбким и сомнительным. Точно так же далеко не всегда легко провести строгое разграничение между одноклеточными организмами, относимыми к «простейшим», «водорослям» и «грибам». Некоторые микроорганизмы можно с равными основаниями рассматривать и в качестве простейших животных – амеб, и в качестве примитивных грибов.