Рандеву № 28
Стрекающие

Наша странствующая группа червей и их потомков разрослась до внушительных размеров. И теперь мы направляемся к рандеву, где к нам присоединяются стрекающие, или книдарии (Cnidaria). Эта группа включает пресноводных гидр и более знакомых нам морских актиний, кораллов и медуз, которые сильно отличаются от червей. Все они обладают радиальной симметрией, с расположенным в центре тела ротовым отверстием. У них нет ни четко выраженной головы, ни переднего или заднего конца тела, ни левой или правой стороны. У них есть только верх и низ.

Когда происходит это рандеву? Кто знает… Чтобы расположить пункты рандеву на диаграммах, необходимо знать даты. Но, зайдя настолько далеко вглубь веков, мы не можем сделать ничего лучше, чем расположить пункты на ближайшем промежутке в 50 или даже 100 млн лет. Любой меньший промежуток дал бы ложное ощущение точности. При этом оценки разных ученых отличались бы на сотни миллионов лет.

Стрекающие. Порядок ветвления стрекающих (медузы, кораллы, актинии и другие) и гребневиков (ктенофор) неразрешен. Большинство ученых считают одну из этих двух групп (иногда обе) ближайшими родственниками билатеральных животных. Некоторые молекулярные данные указывают на то, что это могут быть стрекающие. К сожалению, порядок ветвления ок. 9 тыс. видов стрекающих также остается спорным. Однако разделение между линиями с медузоидной стадией в жизненном цикле и без нее является общепризнанным.

На рис. (слева направо): актиния (Urticina lofotensis), лептомедуза (Aequorea).

Поскольку стрекающие – одни из самых далеких наших родственников (некоторые даже когда-то считались растениями), их нередко записывают в примитивные. Конечно, это не так – со времен сопредка № 28 у них было столько же времени для эволюции, сколько и у нас. Но нельзя отрицать, что у них отсутствуют многие признаки, которые мы считаем прогрессивными. У них нет органов чувств “дальнего действия”, нервная система представляет собой диффузную сеть, не образующую мозг, ганглии или нервный ствол, а пищеварительная система являет собой довольно просто устроенную полость с одним-единственным отверстием – ртом (он же анус).

Стрекательная клетка обладает, пожалуй, наиболее сложным внутриклеточным аппаратом.

С другой стороны, не так много есть животных, которые могут похвастаться тем, что изменили карту мира. Стрекающие создают острова: на этих островах могут жить люди, и острова эти бывают достаточно велики, чтобы построить там, например, аэропорт. Длина Большого Барьерного рифа превышает 2 тыс. км. О том, как формируются коралловые рифы, впервые рассказал Чарльз Дарвин, и мы узнаем об этом в “Рассказе Полипа”. Кроме того, к стрекающим относятся наиболее опасные ядовитые животные – например кубомедузы, из-за которых благоразумные австралийские купальщики надевают закрытые нейлоновые костюмы. Оружие, которое используют стрекающие, замечательно не только огромной мощностью. В отличие от змеиных клыков, жала скорпиона или шершня, у медузы жало выстреливает изнутри клетки, как миниатюрный “гарпун”. Точнее, из тысячи клеток, которые называют стрекательными (иногда – нематоцистами, но это одна из разновидностей стрекательных клеток). Каждая из этих клеток имеет “гарпун” размером с себя, жгучий волосок (книдоцит). “Книде” по-гречески – крапива, отсюда и название – Cnidaria. Далеко не все стрекающие столь же опасны, как кубо-медуза. Многие даже не причиняют боли. Если коснуться щупальца актинии, вы почувствуете на пальцах что-то липкое. Это выстрел сотен крошечных “гарпунов”, каждый из которых сидит на конце нити, связывающей его с анемоном.

“Гарпун” стрекающих – это, пожалуй, самый сложный внутриклеточный аппарат растений или животных. В состоянии покоя он представляет собой свернутую в спираль трубку, которая находится внутри клетки под давлением (если точно – осмотическим давлением). Запуск происходит с помощью крошечного волоска под названием книдоциль, который выдается за пределы клетки. Приведенная в действие клетка “взрывается”, и свернутый внутри нее механизм выстреливает, вонзаясь в тело жертвы и вводя в ее ткани яд. Клетки-“гарпуны” одноразовые и не могут “перезаряжаться”, но, как почти все остальные, они заменяются.

Стрекательные клетки есть у всех книдарий – и ни у кого больше. Это еще одно их замечательное свойство: они представляют собой одну из очень немногих групп животных с однозначным диагностическим признаком. Увидев животное без стрекательных клеток, вы можете сказать, что оно точно не относится к книдариям. Если же у животного есть стрекательные клетки, оно точно относится к книдариям. Правда, есть одно исключение. Морские голожаберные моллюски (см. рандеву № 26) часто имеют на спине окрашенные выросты, расцветка которых отпугивает потенциальных хищников. И не зря. У некоторых видов эти выросты содержат стрекательные клетки, аналогичные стрекательным клеткам книдарий. Это исключение подтверждает правило. Эти голожаберные моллюски поедают медуз, помещая их стрекательные клетки, неповрежденные и все еще работающие, в свои спинные выросты. Такое трофейное оружие вполне способно стрелять и служит для защиты – отсюда и яркая предупреждающая окраска голожаберного моллюска.

У стрекающих два альтернативных плана строения тела: полип и медуза. Актиния или гидра – типичные полипы: ведут сидячий образ жизни, рот у них сверху, а противоположный конец зафиксирован на грунте, как у растений. Они питаются, шевеля щупальцами и хватая мелкую добычу, которую притягивают ко рту. Типичная медуза плавает в море благодаря пульсирующим сокращениям мышц колокола. Рот медузы в центре, на нижней стороне тела. Медузу можно представить себе как полипа, который оторвался от дна, перевернулся вниз головой и начал активно плавать. Можно представить и полипа как медузу, которая закрепилась на дне щупальцами кверху. У многих видов стрекающих есть и полипоидная, и медузоидная стадии, которые чередуются в ходе жизненного цикла примерно как гусеница и бабочка.

Полипы часто размножаются вегетативным способом, как растения. Дочерний полип вырастает на боку пресноводной гидры (Hydra) и отпочковывается, давая особь-клон родителя. Многие морские родственники гидры проделывают нечто подобное, однако у них клон не отпочковывается от родительской особи. Он остается прикрепленным и становится ветвью – как у растения. “Колониальные гидроидные” многократно ветвятся, и неудивительно, что их прежде принимали за растения. Иногда на одном “дереве” несколько видов полипов, и у каждого специализация: питание, защита, размножение. Их можно изобразить как колонию, но в определенном смысле они части одной особи, потому что дерево является клоном: у всех полипов одинаковые гены. Пища, пойманная одним полипом, может использоваться другими, поскольку их желудки сообщаются. Ветви “дерева” и его главный “ствол” представляют собой полые трубки, так что можно сказать, что у конструкции общий желудок – своего рода система циркуляции, аналогичная нашей кровеносной системе. Некоторые полипы время от времени отпочковывают крошечных медуз, которые уплывают, чтобы размножиться половым способом и распространить гены родительского “дерева”.

Одна из групп стрекающих, сифонофоры, довела колониальный образ жизни до крайности. Сифонофор можно представить как “дерево” полипов, которое вместо того, чтобы прикрепиться к скале или водоросли, свешивается с одной или нескольких свободно плавающих медуз (которые являются, конечно, членами того же клона) или плавает на поверхности моря. У португальского кораблика (Physalia) большой, наполненный газом поплавок с вертикальным “парусом”. Вниз свисает сложноустроенная конструкция из полипов и щупалец. Португальский кораблик не плавает сам: его несет ветер. Другой колониальный гидроид меньшего размера, велелла (Velella), представляет собой плоский овальный плот с вертикальным “парусом”, расположенным по диагонали. Велелла также передвигается с помощью ветра. На берегу можно найти высушенные плотики с парусами – они обычно теряют синюю окраску и кажутся сделанными из бледного пластика. Из этих двух парусников именно велелла больше всего напоминает настоящий военный корабль. Однако велелла и ее родственник порпита (Porpita) – не колонии сифонофор, а одиночные сильно видоизмененные полипы, которые свисают с поплавка вместо того, чтобы сидеть на скале.

Многие сифонофоры умеют регулировать глубину погружения, наполняя поплавок газом или выпуская его – примерно так же, как костистые рыбы с помощью плавательного пузыря. Некоторые сочетают поплавки с медузами, и у всех есть полипы и свисающие вниз щупальца. Эдвард Уилсон, основатель социобиологии, считал сифонофор одной из четырех вершин социальной эволюции (три другие – социальные насекомые, социальные млекопитающие и мы сами). Так что это еще одно достоинство, которое можно приписать стрекающим. Правда, поскольку члены колонии являются клонами, генетически неотличимыми друг от друга, не очень ясно, почему мы должны называть их колонией, а не особью.

Медузоидная форма у гидроидных используется для переселения генов с одного постоянного места жительства на другое. Привычные нам медузы выбрали такую форму жизни в качестве единственной. В противоположность им, кораллы избрали оседлый образ жизни и научились строить крепкие жилища, которые не разрушаются тысячи лет.