и задней частью. Действительно, некоторые ученые дали название «двусторонне-симметричные» всем животным, произошедшим от копредка 26, и я буду использовать это слово. Почему этот образец, форма червя, столь обычен? Большинство простейших членов всех трех подгрупп первичноротых и самые простейшие вторичноротые имеют форму, которую мы обычно называем формой червя. Итак, давайте послушаем рассказ о том, что значит быть червем.
Я хотел вложить рассказ червя в серый и грязный рот пескожила. К сожалению, пескожил проводит большую часть своего времени в U-образной норе, которая является именно тем, что нам не нужно для рассказа, как скоро станет очевидным. Нам нужен более типичный червь, который активно ползает или плавает по направлению вперед: для которого у переда и зада, левой и правой стороны, верха и низа есть четкие значения. Таким образом, близкая кузина пескожила, нереида Nereis ragworm, должна взять на себя эту роль. В статье журнала для рыболовов за 1884 год сказано: «используемая приманка – влажный вид многоножки, названный нереида». Это, конечно, не многоножка, а многощетинковый червь полихета. Он живет в море, где обычно ползает по дну, но способен плавать в случае необходимости.
Рассказ Нереиды
Любое животное, которое перемещается, в смысле преодолевает расстояние от А до B вместо того, чтобы просто сидеть на одном месте и махать своими отростками или качать сквозь себя воду, вероятно, будет нуждаться в специализированном переднем конце. Он, кстати, тоже должен иметь название, так давайте называть его головой. Голова первой наталкивается на новые предметы. Имеет смысл получать пищу тем концом, который сталкивается с ней первым, а также сконцентрировать там органы восприятия – возможно, глаза, некоторые усики, органы вкуса и запаха. Тогда главному сосредоточению нервной ткани – мозгу – лучше всего быть около органов восприятия, в гуще событий в переднем конце, где находится аппарат захвата пищи. Таким образом, мы можем определить головной конец как ведущий, конец со ртом, основными органами восприятия и мозгом, если тот имеется. Другая хорошая идея состоит в том, чтобы выделять отходы где-нибудь около заднего конца, далекого ото рта, избегая повторного поглощения того, что было только что извергнуто. Между прочим, хотя все это имеет смысл, если мы являемся червем, я должен напомнить Вам, что этот довод, очевидно, не применим к радиально-симметричным животным, таким как морская звезда. Я искренне озадачен, почему морская звезда и ее ближайшие родственники уклоняются от этого довода, и это одна из причин, почему я именовал их «марсианами».
Вернемся к нашему первобытному червю. Имея дело с передне-задней асимметрией, как насчет верхне-нижней асимметрии? Почему существует спинная и брюшная сторона? Довод аналогичен, и он относится к морской звезде в той же мере, что и к червям. Сила тяжести является причиной многих неизбежных различий между верхом и низом. Низ там, где морское дно, там, где трение, верх там, откуда приходит солнечный свет, верх – это направление, откуда предметы падают на Вас. Маловероятно, что опасности будут угрожать одинаково снизу и сверху, и в любом случае, эти опасности, вероятно, будут качественно различными. Таким образом, у нашего примитивного червя должна быть специализированная верхняя или «спинная» сторона и специализированная «брюшная» или нижняя сторона, а не просто все равно, какая сторона будет обращена к морскому дну, а какая к небу.
Соедините нашу передне-заднюю асимметрию с нашей верхнее-ниженей асимметрией, и мы автоматически определим левую и правую сторону. Но, в отличие от двух других осей, мы не находим общей причины отличать левую сторону от правой: нет причин, почему они должны быть чем-то, кроме зеркальных отображений. Опасность не будет угрожать с большей вероятностью слева, чем справа, и наоборот. Пища не будет с большей вероятностью обнаружена с левой или с правой стороны, хотя вполне может быть более вероятной выше или ниже. Независимо от того, является ли лучшим направлением левая сторона, нет никакой общей причины ожидать какого-либо ее отличия от правой. Конечности или мышцы, которые не являются лево-правым отражением друг друга, будут давать плачевный результат движения животного по кругу, вместо преследования некоторой цели по прямой.
Пожалуй, показательно, что лучшее исключение, которое я могу себе представить, является вымышленным. Согласно шотландской легенде (вероятно выдуманной для развлечения туристов, и, говорят, многие из них в нее верят), хаггис – дикое животное, живущее в горной местности. У него короткие лапы с одной стороны и длинные с другой, в соответствии с его обыкновением бегать только в одном направлении по крутым склонам высокогорья. Самым симпатичным реальным примером, который я могу представить, является разноглазый бриллиантовый кальмар австралийских вод, левый глаз которого намного больше, чем правый. Он плавает под углом 45 градусов, с большим, телескопическим левым глазом, ищущим пищу вверху, в то время как меньший правый глаз высматривает внизу хищников. Кривоносый зуёк – новозеландский кулик, клюв которого заметно изгибается вправо. Птица использует его, чтобы отбрасывать в сторону гальку и обнаруживать добычу. Поразительное доминирование одной из лап замечено у манящих крабов, имеющих одну очень увеличенную клешню для сражений или, главное, демонстрации своей способности сражаться. Но, вероятно, самая интригующая история асимметрии в животном мире была рассказана мне Сэмом Тёрви (Sam Turvey). Ископаемые трилобиты часто демонстрируют следы укусов, указывающих на то, что они едва избежали хищников. Интересно, что приблизительно 70 процентов этих следов укусов находятся с правой стороны. Или у трилобитов было асимметричное восприятие хищников, как у разноглазого бриллиантового кальмара, или у их хищников было доминирование одной из сторон в их стратегии нападения.
Но это все исключения, упоминаемые из-за их редкости и составляющие разительный контраст с симметричным миром нашего примитивного червя и его потомков. У нашей ползающей модели есть левая и правая сторона, которые являются зеркальными отображениями друг друга. Органы имеют тенденцию возникать попарно, и там, где есть исключения, такие как разноглазый бриллиантовый кальмар, мы замечаем их и объясняем.
Как насчет глаз? Правда ли, что первое двусторонне-симметричное животное имело глаза? Недостаточно сказать, что у всех современных потомков Копредка 26 есть глаза. Недостаточно, потому что различные разновидности глаз очень несхожи: до такой степени, что считалось, что «глаз» был развит независимо больше чем 40 раз различными представителями животного царства (
Чтобы дать интуитивный ответ, позвольте мне сначала заметить, что то, что, независимо развилось, как утверждают, 40 раз, было, по сути, не светочувствительностью, а формирующей изображение оптикой. Камерный глаз позвоночных и фасеточный глаз ракообразных развили свою оптику (работающую на совершенно различных принципах) независимо друг от друга. Но оба этих глаза происходят от одного органа общего предка (Копредка 26), который был, вероятно, некоторой разновидностью глаза.
Доказательство является генетическим, и оно убедительно. У плодовой мушки дрозофилы есть ген, названный слепым. Генетики имеют порочную привычку называть гены тем, что получается неправильным, когда они мутируют. Слепой ген обычно отрицает свое название, создавая глаза. Когда он мутирует и не в состоянии оказывать свой нормальный эффект на развитие, у мухи отсутствуют глаза, отсюда и название. Это – нелепо запутывающий обычай. Чтобы избежать этого, я не буду ссылаться на слепой ген, а буду использовать понятное сокращение ey. Ген ey обычно создает глаза, и мы знаем это, потому что, когда он работает неправильно, мухи оказываются слепыми. Теперь история начинает становиться интересной. Есть очень похожий ген у млекопитающих, названных Pax6, также известный как ген маленьких глаз у мышей, и ген аниридии (отсутствия радужной оболочки) у людей (снова назван по отрицательному эффекту своей мутантной формы).
Последовательность ДНК человеческого гена аниридии более подобна гену ey плодовой мушки, чем другим человеческим генам. Они, должно быть, унаследованы от общего предка, который был, конечно, Копредком 26. Снова же, я буду называть его ey. Уолтер Геринг (Walter Gehring) и его коллеги в Швейцарии провели крайне замечательный эксперимент. Они ввели мышиный эквивалент гена ey в эмбрион плодовой мушки, что имело поразительный результат. Введенный в часть эмбриона плодовой мушки, которой было
