Эмбрион в свободной жизни

Эмбрион в свободной жизни

Пальма первенства самых примитивных многоклеточных животных принадлежит не медузам и полипам, а губкам. Губки еще больше упростили свою организацию, нежели кишечнополостные. Жизнь их проста и однообразна. Губки, живущие в воде, питаются только тем, что в этой воде плавает и само заплывает в их дом. Выглядят губки как причудливые бокалы самой разнообразной формы и расцветки. Размеры их варьируют от нескольких миллиметров до одного метра и больше.

До середины XVIII века на губок ученые смотрели как на промежуточные формы между растениями и животными. Лишь в конце XIX века губок стали воспринимать в качестве многоклеточные животных. В отличие от колонии простейших, у губок имеются разные клетки ткани, выполняющие разные функции. Одни из них дышат, другие кушают, третьи занимаются выделением. И все вместе они образуют организм под названием губка. Долгое время губок относили к кишечнополостным. В 1892 году исследователь И. Деляж открыл у губок «извращение зародышевых пластов», и губок стали считать отдельным типом организмов. Оказалось, что у губок зародышевые пласты в процессе индивидуального развития способны меняться местами и это никоим образом не сказывается на облике взрослого организма. У всех остальных многоклеточных организмов, включая и человека разные части взрослого организма формируются из определенных зародышевых пластов.

До какой глубины деградации может дойти такое существо как человек!

Конечно, эту фразу надо воспринимать с оговоркой: деградация не относится к человеческой душе. По крайне мере, это тема отдельного изыскания. Под деградацией здесь понимается крайняя степень упрощения тела, переход его на уровень растения и даже ниже. Более того клетки, составляющие организм губок, обладают большой степенью свободы. Они выполняют возложенные на них функции независимо друг от друга, не соединяясь в какие-либо органы и ткани. Они могут свободно менять свою специализацию и выполнять иные, несвойственные до этого, функции. Клетки кроющего эпителия могут погружаться внутрь животного и превращаться в амебообразные клетки, занимающиеся исключительно питанием, и наоборот… Клетки человеческого тела так себя не могут вести. Их дальнейшая судьба определена той ролью, которую они играют в общем организме.

Таким образом, все четыре важные функции – дыхание, питание, выделение и размножение – осуществляются у губок за счет отдельных клеток. Губки не умеют избирательно захватывать только пищевые частицы, взвешенные в воде. Они поглощают все, что само плывет в их дом. Поэтому в телах губок постоянно присутствует много неорганических мелких частиц. Именно поэтому общий уровень физиологии губок не намного выше, чем уровень физиологии одноклеточных животных. Отсюда, способность к реакции у губок сильно снижена. Если долго мешать губкам жить, специально раздражая их, то наблюдается очень медленное сужение отверстий – устий и пор. Однако у губок есть одно замечательное свойство – способность к регенерации, восстановлению утраченных частей. Эта способность у губок выражена в еще большей степени, чем у кишечнополостных. Съеденный хищными рыбами бок своего тела губки достаточно быстро могут отстроить заново. Об этом свидетельствуют и классические опыты Г. Уильсона. Этот исследователь перетирал куски губок через мелкоячеистую ткань. В результате получался фильтрат, состоящий из отдельных клеток. Эти клетки проявляли признаки жизнедеятельности в течение нескольких дней. Они, как амебы, выпускали ложноножки и передвигались с их помощью. Собираясь на дне сосуда в группки, они, в конце концов, образовали бесформенные скопления. Через 6–7 дней эти скопления превращались маленькие губки. Весьма интересно также и то, что если через сито пропускать разные виды губок, то собираются вместе лишь те клетки, которые в прошлом принадлежали к одному виду губок. Образовывать единый организм с представителями не своего вида клетки отказывались. Самопроизвольное собирание клеток губок в многоклеточный организм свидетельствует о наличие некой программы, которая имеется в ядрах этих клеток.

Этими опытами была доказана и способность губок к бесполому размножению. Интересно отметить, что у высокоорганизованных многоклеточных животных и человека отдельные зародышевые клетки до стадии бластулы еще сохраняют способность развиваться в целый нормальный организм. Очень может быть, что губки являются своего рода недоразвитыми бластулами более сложно устроенных организмов. Они «скатились» к такой жизни не сразу и не вдруг. Их отделяет от зародышей древнейшего человека длинная череда превращений. В процессе своей инволюции (это слово означает буквально «свертывание») губки приобрели способность к существованию в дикой природе. Они упростились до такой степени, что потеряли всю первичную клеточную дифференцировку своих предшественников.

Понятно, что дробление или разделение оплодотворенной человеческой зиготы на дочерние клетки может проходить и вне материнского организма. При этом зародыш окружен лучистой оболочкой, под защитой который идет интенсивный процесс дробления. На седьмые сутки оплодотворенная яйцеклетка превращается в бластоцисту, в которой уже насчитывается сотня клеток. На этой стадии зародыш человека похож на губку. Внутри него есть полость – бластоцель, которая отчасти напоминает и внутреннюю полость свободноживущей губки. В таком состоянии бластоциста свободно плавает в полости матки. Она готова к имплантации в слизистую оболочку матки, но этого может и не случиться по независящим от нее обстоятельствам… например, при использовании средств контрацепции.

Можно констатировать, что оплодотворенная личинка губки, называемая амфибластулой, имеет некоторое сходство с бластоцистой человека. Она свободно плавает в воде и представляет собой пузырек, состоящий из клеток с полостью внутри. Перед прикреплением такой личинки к субстрату внешний слой клеток впячивается вовнутрь и зародыш становиться двухслойным. Однако есть и существенные различия. У человека бластула состоит из клеток разной величины. Из крупных клеток формируется эндодерма, а из мелких – экзодерма. Впоследствии у человека из экзодермы формируются кожные покровы, нервная система и органы чувств, а из эндодермы возникает выстилка кишечника. У амфибластулы губки мы видим как раз обратное отношение. Энтодерма – внутренний слой клеток личинки – почему-то оказывается на поверхности и из нее формируются внешние покровы тела взрослой губки. Такое свойство губок менять местами зародышевые листки у эмбриона и получило название «извращение зародышевых пластов».

Конечно, сходство между личинкой губки амфибластулой и бластоцистой современного человека весьма условное, но надо иметь в виду, что со времени древнего человека немало воды утекло и губки немало изменились со временем. Очень может быть, что общее недоразвитие губок сказалось и на их метаморфозе. Когда столь ранняя стадия эмбрионального развития более совершенных существ становится жизненной формой, то она может претерпеть значительные изменения.

Мы можем предполагать, что губка – пересаженная во внешнюю среду бластоциста. Она, вопреки ожиданиям, не погибла, а приспособилась и научилась давать жизнеспособное потомство, которое также похоже на бластоцисту. По этой версии развитие губки не идет дальше бластоцисты, а лишь уклоняется от магистрального развития других зародышей. Таким образом, размножение происходит на уровне очень раннего зародыша. Имеет место неотения – ранее половое созревание, которое сопровождается полным выпадением взрослых жизненных форм.

Среди губок встречаются как гермафродитные, так и раздельнополые особи. В последнем случае внешнего различия между мужским и женским организмом не наблюдается. Зрелые сперматозоиды выходят с током воды из пор губки наружу и попадают в жгутиковые камеры других губок, в которых уже содержатся зрелые яйца. Здесь сперматозоиды захватываются амебообразными клетками и транспортируются к яйцам. После этого происходит слияние сперматозоида и яйца. Оплодотворенное яйцо находится внутри материнского организма. У некоторых родов четырехлучевых губок оплодотворенные яйца выходят в свободное плавание. Личинка губки имеет овальную или округлую форму величиной 1 мм. Поверхность ее покрыта жгутиками, двигая ими, личинка энергично плавает в толще воды. Во время плавания внутри личинки делятся клетки; образуются крупные и мелкие. Таким образом, формируется двухслойная личинка, называемая паренхимулой. После нескольких дней свободного плавания личинка опускается на дно и прикрепляется к субстрату. Если повезет, со временем из нее вырастет взрослая губка.

В свое время еще сторонник эволюции И. И. Мечников обратил внимание на различия между паренхимулой – еще одной личинкой губок и примитивных кишечнополостных – и бластулой сложных форм. Ученый предположил, что впячивание одного полюса однослойного зародыша, бластулы, имеет вторичную природу. Первоначально обитал организм, имеющий округлую форму. Клетки поверхностного слоя захватывали пищу и погружались внутрь, чтобы спокойно переварить добытое. Пища распределялась между всеми членами колонии. Это гипотетическая фаза эволюции многоклеточных была названа Мечниковым фагоцителлой. Строение фагоцителлы соответствует строению личинки губок и кишечнополостных, паренхимуле. Иными словами, по мысли ученого, паренхимула губок является дожившим до нашего дня многоклеточным организмом – предком всех более сложно устроенных организмов. Мечников назвал именно губок и медуз флагманом эволюции. Впоследствии ученые эволюционисты отняли у губок почетное звание быть первыми и передали его плоским червям.

Конечно, надо понимать, что современные губки далеки от идеального зародышевого состояния. Они вовсе не так безобидны как кажутся. Большинство из них имеет неприятный и резкий запах. Еще Э. Геккель наблюдал, что микроорганизмы, приблизившиеся к губкам на опасное расстояние, погибают и после этого вовлекаются током воды в известковые поры губок. Впоследствии было выявлено, что многие губки вырабатывают сильный яд, который не разрушается даже в кипящей воде более 1 минуты. Таким образом, научились защищаться те, кто предельно упростил свою телесную организацию. Для человека яд губок не смертелен. Большинство губок совершенно безвредно для человека; и это радует. Но нередки случаи, когда даже мертвые губки служат источником больших неприятностей, вызывая покраснение и зуд кожи. Скелет губок состоит из мельчайших иголочек, которые соприкасаясь с кожей, вызывают механическое раздражение и зуд. Минеральный скелет губок, состоящий из множества игл, и при жизни играет существенную охранительную роль. Именно поэтому желающих полакомиться губками немного. Благодаря этому скелету палеонтологи обнаруживают остовы губок в древних отложениях.

Губки появились в начале кембрия. Среди эволюционистов бытует версия, согласно которой губки имеют независимое происхождение. Они не похожи на все другие многоклеточные организмы. Происходят они от одноклеточных, сбившихся в колонии, и промышлявших захватом пищевых частиц. Между тем, можно предполагать, что губки – предельно упростившиеся организмы и их «особость» измеряется только степенью деградации. Трудно предполагать, что губок кто-то выводил специально. Вероятно, они являются побочным продуктом инволюции. Свойство, характерное для губок, – свободная смена функций у клеток, входящих в их состав. Они без особого труда могут превратиться то в эпителий, то во внутренние питающие клетки. Нельзя исключать, что способность к смене функций они унаследовали от очень раннего эмбриона человека. Как известно, каждая клетка очень раннего зародыша человека – морулы – при благоприятном стечении обстоятельств может дать жизнь целому и независимому организму. Это доказывает, что клетки морулы относительно автономны. Однако, скорее всего способность к смене функций клетки губок приобрели в результате инволюции. И это был необходимый шаг, чтобы выжить, находясь в таком примитивном состоянии.

Вероятно, именно этим можно объяснить распространенное среди губок, наряду с половым, и бесполое размножение. У губок наблюдается почкование и отделение от материнского организма разных по величине участков, которые затем развиваются во взрослое животное. Иногда у губок наблюдается распад тела, и затем воссоздание новых организмов на базе небольших сохранившихся скоплений клеток. Все эти свойства губок также находят свои параллели в особенностях развития раннего зародыша человека.

Губки весьма мало изменились за сотни миллионов лет. Некоторые роды и даже виды губок, которые обнаруживают в меловых отложениях, дожили до нашего времени. Изменения «эволюционного» характера прошли мимо них. Губки даже не заметили «эволюцию» приматов и человека. Между тем, то обстоятельство, что губки не имеют настоящих тканей и органов и неспособны к сократительным движениям как актинии, указывает на то, что их зародышевый потенциал практически полностью исчерпан. Губки приспособились ничего не делать и, судя по всему, об этом нисколько не жалеют.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.