"Привидения с развевающейся бахромой"

Многие зоопланктеры походят скорее на замысловатые безделушки, чем на животных. Рассматривая под микроскопом пробу воды с планктоном, можно заметить усеянные шипами, словно склеенные из целлофана существа, напоминающие диковинных насекомых с крупными темными глазами или искусно вырезанные стеклянные статуэтки, или причудливые цветы, выполненные художником, обладающим изысканным вкусом. Найдете там и стекловидные, с канавкой, сферы, перехваченные щетинистыми поясками; прозрачные "урны" с изящными, несколько великоватыми для их размеров ручками; прозрачные комки с покрытыми волосками, смахивающими на уши складками. Некоторые напоминают разукрашенные шляпы, какие носят кули, хоккейные шлемы с плюмажем или перекрученные, снабженные щупальцами трубки. Похоже, создавая эту затейливую галерею, природа находилась в игривом настроении. Однако все члены, как бы разнообразны они ни были, служат планктерам лишь для того, чтобы оставаться на плаву добывать себе пищу и производить себе подобные существа.

Существа, которые ведут "бродячую" жизнь лишь в ранней юности, кажутся самыми необычными и непривычными.

В пресной воде молодь улиток, червей, двустворчатых моллюсков и насекомых, вылезши из яиц или родительских сумок, живет бок о бок со своими родителями. В море же устрицы, омары, морские звезды и другие обитатели дна появляются на свет в виде свободно плавающих личинок, разносимых течениями. Многие из этих "младенцев" настолько не похожи на своих родителей, что даже опытные зоологи не могут определить, одинаковые это животные или разные. Во многих случаях личинок и взрослых особей в течение долгих лет относили к разным видам.

Дети и родители отличаются так значительно потому, что обитают в совершенно разной среде и вынуждены приспосабливаться к различному образу жизни. Молодые особи должны оставаться на плаву как можно дольше, чтобы "засеять" как можно большую площадь. В то же время они должны как можно скорее вырасти и опуститься на дно, чтобы не попасть в желудок какого-нибудь прожорливого хищника. Форма и структура каждого "детеныша" приспособлены для компромиссного решения обеих этих противоположных задач.

Главные условия для того, чтобы оставаться на плаву - ненадолго или на всю жизнь, - это малая величина и незначительный вес. Кроме того, благодаря иглообразным шипам, а также длинным перьевидным конечностям и хвосту вес животного (или растения) распределяется на большую площадь, что способствует увеличению его плавучести. Значительное количество воды, содержащейся в таком существе, уменьшает его вес и одновременно увеличивает его прозрачность. Чем прозрачнее животное, тем труднее его заметить, а это явное преимущество, потому что на каждом шагу его подстерегает множество хищников. Чтобы остаться на плаву, важно уметь хоть как-то плавать. Простейший и наиболее эффективный для очень малых животных способ передвижения - это бить по воде многочисленными ресничками, то есть тонкими волосками. Вот почему многие животные, временно или постоянно относящиеся к планктону, малы, покрыты волосками, шипами и прозрачны.

Молодь

Перед тем как превратиться во взрослое существо и начать вести новый образ жизни, личинки до неузнаваемости изменяют свою форму. Некоторые делают это постепенно, с другими происходит резкая, внезапная перемена. Многие виды червей и моллюсков "выклевываются" из яиц в виде прозрачной сферы, опоясанной ресничками. Благодаря движению ресничек сфера вращается, словно волчок. Когда эта крутящаяся игрушка, танцуя, передвигается по воде, образующийся при этом водоворот постоянно увлекает за собой воду, а вместе с ней пищу, которая и попадает в ее крохотное ротовое отверстие.

У молоди сегментных червей ниже изначальной сферы образуется несколько колец, снабженных ресничками. Вес растущей личинки увеличивается, но с появлением новых сегментов увеличивается и число поддерживающих ее колец. У некоторых из молодых червей вырастают длинные жесткие щетинки, которые делают их, как и молодь ракообразных, снабженную шипами, неподходящей пищей для хищников.

У других личинок червей задние сегменты как бы подоткнуты и спрятаны в полость, образуемую передними сегментами. В таком виде животное похоже на закатанный чулок с вывернутым наизнанку носком. Когда наступает пора поселиться на дне, личинка внезапно развертывается. Происходит метаморфоз, на который уходят считанные секунды. Кольца из волосков и другие устройства, помогавшие плавать, теперь уже не нужны и пожираются самим червем. Первым кушаньем, которое он съедает на дне океана, оказывается он сам.

Некоторые черви появляются на свет с тремя парами скулистых конечностей, дающих им возможность плавать. Эти детеныши очень похожи на детенышей копепод и других ракообразных. Вот почему многие зоологи полагают, что ракообразные произошли от червей. Взрослые животные, которые значительно отличаются друг от друга, но в зародышевом состоянии или в ранний период своей жизни сходны друг с другом, происходят от находящихся в родстве или одних и тех же предков.

Личинка ракообразного представляет собой крохотный прозрачный треугольник с шестью ногами. Это миниатюрное создание, вырастая, неоднократно вырывается из своей хитиновой оболочки. С каждой "линькой" у него появляются новые ноги, а форма его изменяется до тех пор, пока животное не станет похоже на крохотный взрослый экземпляр.

Молодь морских брюхоногих и двустворчатых моллюсков, прежде чем приобрести сходство со своими родителями, проходит так называемую стадию парусника (veliger). Обычные виды морских улиток затем опускаются на дно, но существуют улиткообразные моллюски, которые навсегда остаются планктоном. Известные под названием "птеропод", или морских бабочек, эти создания несут по обеим сторонам тела складки, напоминающие крылья. Они плавают, "махая" этими складками. Некоторые птероподы ничем не защищены, у других есть легкие раковинки в виде спирали или продолговатого, изящного конуса.

Иглокожие (Echinodermata) - морские ежи, морские звезды и их родственники - всю свою "взрослую" жизнь проводят на океанском ложе, ползая по нему, закапываясь в него или прикрепляясь к нему. Среди планктонных сообществ они представлены лишь временными обитателями, известными тем, что они ведут "двойную жизнь". После того как, появившись на свет, они пройдут ряд промежуточных стадий, у молоди морских звезд и морских ежей с левой стороны тела образуется наполненный жидкостью мешок, или целом (Целом имеется уже у личинки. - Ред.). Мешок этот напоминает опухоль или злокачественный нарост. Вокруг него ткани формируют нечто похожее на взрослое животное. Если это морская звезда, то образуется маленькая звезда с ротовым отверстием, нервной системой и т. д. У личинки, к которой она прикрепляется, свое ротовое отверстие, своя нервная система; ряды ресничек служат животному для передвижения.

Какое-то время оба существа живут в полном согласии, каждое занимаясь своим делом. Но лучше организованная "опухоль" вскоре принимается "пожирать" личинку, которая ее породила. Впоследствии от личинки не остается и следа. После этого иглокожее опускается на дно и начинает свою взрослую жизнь (Личинка оседает на дно до метаморфоза, а не после него. Художественная фантазия завела здесь автора слишком далеко: речь может идти лишь об одном и том же организме, претерпевающем превращение, а не о двух разных организмах, из которых один "пожирает" другого. - Ред.).

Другая группа животных, которых можно обнаружить среди планктона, - оболочники - в своем эволюционном развитии находятся где-то между беспозвоночными и позвоночными. Наиболее известные представители оболочников - это живущие на дне асцидии. Они напоминают мешок с двумя устьями - одно служит для приема пищи и воды, а другое - для исторжения отходов.

Асцидия извергает необычную, похожую на головастика личинку. Размером меньше 2,5 сантиметра, она обладает признаками более сложных хордовых животных. Это навело покойного профессора Уолтера Гарстэнга, английского планктонолога, на мысль, что все рыбы и более высоко организованные существа возникли от таких вот маленьких головастиков. Он, правда, не сказал, что человек и его сородичи с жестким позвоночником произошли от нынешних асцидий, но предположил, что все они произошли, пожалуй, от какого-то животного, которое внешне было похоже на эмбрионов асцидий, животного, которое существовало в далеком прошлом.

Развивая эту теорию, можно сказать, что как это древнее животное, так и иглокожие, произошли от общего, еще более древнего предка. Иными словами, какое-то неизвестное существо (Нередко считают, что это существо относилось к полимерным червям, у которых полость тела разбита на отдельные камеры. - Ред.), давно канувшее в вечность, породило морских звезд и им подобные существа, а также асцидий. Первые никогда не представляли собой ничего особенного, но последние дали жизнь молоди каких-то существ, умевших плавать, от которых произошли все позвоночные животные.

Гарстэнг полагал, что все произошло следующим образом. Какой-то древний и далекий родственник современных асцидий извергал молодь, существовавшую в виде планктона, подобно тому, как извергают свою молодь современные асцидии. В результате естественного отбора это напоминающее личинку существо видоизменилось таким образом, что смогло наилучшим образом выполнять две противоположные задачи - оставаться на плаву и размножаться. Сменилось много поколений, пока у "головастиков" появился мощный хвост и они стали лучше плавать. В то же время органы размножения развивались у них быстрее остальных органов. В конце концов головастики стали размножаться, будучи еще планктоном. С появлением их первых отпрысков отпала стадия донного взрослого существования и возникла новая линия свободно плавающих оболочников (В этом абзаце и ниже автор пишет о неотении, или педоморфозе, - направлении эволюции, при котором половое созревание сдвигается на ранние стадии развития, тогда как поздние стадии выпадают, - а также о других эволюционных изменениях ранних стадий. - Ред.).

Есть основания полагать, что копеподы таким же образом возникли от древнего обитателя дна, напоминавшего современных крабов или омаров.

Гребневики, сифонофоры и даже насекомые, возможно, произошли от плавающей молоди, достигшей зрелости, прежде чем поселиться на дне.

Гарстэнг считал, что линия позвоночных возникла именно таким путем. Он представил себе гигантский скачок в эволюции от неподвижно прикрепленного ко дну существа к плавающему, активно передвигающемуся животному. От этого плавающего животного, возможно, в свою очередь, пошли новые расы, положившие начало новым видам, что в конечном счете привело к появлению 45000 видов позвоночных животных. Это, разумеется, лишь гипотеза. Вполне возможно, что позвоночные произошли, как полагают другие ученые, вследствие постепенных изменений, которые претерпевали животные во взрослом состоянии.

Сущность теории Гарстэнга в том, что эволюция затрагивает не только взрослые особи. Ученый отмечает, что естественный отбор столь же мощно влияет и на ранние стадии существования организмов, сохраняя те изменения, которые способствуют выживанию молоди в ее конкретной среде.