Сегодня - 20.02.2018

«В любой непонятной ситуации — объединяйтесь»

05 января 2018

Выражение «один в поле не воин» актуально не только для человека — другие живые организмы тоже предпочитают находить себе союзников в непростой борьбе за выживание. О том, как завести друзей и наладить сотрудничество с врагами, рассказала автор видеоблога «Все как у зверей» Евгения Тимонова на фестивале науки «КСТАТИ!», организованном Информационным центром по атомной энергии в Новосибирске.

Первая сложноорганизованная форма жизни относится еще к прокариотическим, то есть доядерным организмам. Так называемые бактериальные маты формой напоминают слоеный пирог и устроены следующим образом: верхний слой бактерий захватывает из окружающей среды какой-то элемент (например, водород или серистое соединение), перерабатывает его и выделяет продукты жизнедеятельности, которые являются пищей для следующего слоя. Этот своеобразный конвейер, поддерживающий сам себя, — пример первого взаимовыгодного сотрудничества.  
 
Согласно одной из гипотез даже эукариотическая жизнь возникла как результат симбиоза прокариотических: одна клетка поглотила другую, но не переварила, а заставила жить внутри себя, за этим последовала вторая, третья, и так далее — и в итоге, будто в сказке «Теремок», первичная клетка организовала сложную структуру, став самостоятельной. Если это так, все мы являемся результатом симбиоза. 
 
Сегодня огромное множество примеров сожительства можно обнаружить на территории коралловых рифов. Например, мутуализмом — видом симбиоза, при котором организмы друг без друга не могут, — является союз бычка и одного из видов креветок. Слепая креветка отлично роет норки, в которые селится рыбка и занимает сторожевое положение; занятая обработкой грунта креветка держит усик на спине бычка, и если тот прячется, замечая опасность, то следует за ним. Другой неразрывный тандем, существующий в океане — это коралловые полипы (кишечнополостные животные с известковым скелетом и стационарным образом жизни) и одноклеточная водоросль зооксантелла. Рождаясь, коралл захватывает будущих симбионтов, плавающих рядом, и те начинают жить в нем, снабжая крахмалом и кислородом и получая в обмен на это защиту от любых внешних воздействий. Именно пигменту в зооксантелле коралл обязан пестрой расцветкой. Однако водоросль сотрудничает не только с ним.
 
Коралловый риф
 
— Моллюск тридакна гигантская достигает трех метров и даже представляет угрозу для неосторожных дайверов, — рассказывает Евгения Тимонова. — Тем не менее, её прекрасная окраска — следствие того же симбиоза, что и у кораллов. Зооксантеллы приноровились жить внутри животных в обмен на дыхание, обеспечение крахмалом и неземную красоту.
 
Есть и другой пример союза с моллюсками — для того, чтобы в нем разобраться, нужно представлять себе жизненный цикл лосося. Эти рыбы рождаются в реке, проводят там первые годы, скатываются в океан и через несколько лет, на пике своей жизни, возвращаются на малую родину, чтобы оставить потомство. Сразу после нереста у лосося запускается процесс, из-за которого он стремительно стареет и погибает. Это нужно потому, что в чистых горных реках практически нет пищи для мальков, а огромная масса мертвой рыбы вызывает всплеск роста организмов, которыми может питаться молодое поколение. В этой истории есть одно исключение — моллюск-беззубка. Он живет в скандинавских реках и начинает свое существование в виде глохидии (маленькой личинки), прикрепляясь к жабрам молодых лососей — так он получает постоянный ток свежей воды и возможность улавливать мелкие частички для питания. 
 
— Проблема в том, что рыба нерестится раньше, чем беззубка успевает оформиться, и ей совсем не хочется искать себе новое место жительства, — говорит Евгения Тимонова. — Поэтому моллюск, совершенно незаинтересованный в том, чтобы её кормилец и дом родной сейчас погиб, каким-то образом ломает ген, отвечающий за преждевременное старение, и лосось к большому своему удивлению возвращается в море. Затем снова плывет в реку, снова нерестится, снова спускается в море — и так, пока глохидия не вырастает.
 
Считается, что паразитизм (а случай с моллюском и лососем именно такой) — это что-то однозначно плохое, но на деле организмы заинтересованы в сотрудничестве друг с другом, когда находятся в тесном взаимодействии. Поэтому во многих случаях паразитизм стремится к мутуализму: сожительство с каждым годом становится все более гармоничным, а на каком-то этапе и вовсе взаимовыгодным.
 
Например, сосуществование африканской акации и муравьев началось несладко. Насекомые, селящиеся у основания шипов, буравили в дереве ходы и вообще были не слишком приятными соседями. Однако со временем они начали спасать от куда более серьезной проблемы — объедающих листья слонов (животные боятся муравьев из-за того, что те могут залезть им в хобот). Более того, в ходе эволюции преимущество получили те виды акации, которые специально выращивали в себе «муравьиные домики».
 
Африканская акация
 
Хотя не каждый симбиоз проходит так легко. Например, наездники, внешне похожие на ос, откладывают яйца в других насекомых: с помощью длинного и тонкого яйцеклада они безошибочно прокалывают кожу личинки и помещают яйца прямо в её ткани. Вылупляясь, насекомые начинают есть гусеницу изнутри и в какой-то момент вылезают наружу, чтобы окуклиться. Как ни странно, истощенная личинка при этом не умирает, а принимается защищать кладку наездников — это происходит из-за того, что несколько оставшихся в гусенице особей осуществляют паразитическое нейропрограммирование. Исследовав геном наездников, ученые выяснили, что способности к управлению другими организмами у наездников возникли благодаря вирусу: в процессе эволюции он встроился в их в геном и начал передаваться из поколения в поколение.
 
Сотрудничество организмов кажется необходимым условием жизни, но даже в этом правиле есть исключение. Несколько лет назад, исследуя пробы воды из южноафриканских скважин, биологи обнаружили бактерию D. Audaxviator, «отважный странник». Он живет в горячей воде подземных источников на глубине трех километров в одиночестве, самостоятельно синтезируя все нужное для жизни и осуществляя процессы, для которых другим существам требуется помощь.
 
— Во всех остальных случаях обязательным условием жизни и процветания является объединение организмов с другими, — говорит Евгения. — И тут уже не важно, были ли это изначально дружественные или враждебные к вам виды. Наверное, с паразитами объединяться даже проще, потому что вы точно уверены, что очень им нужны. А прочная связь и тесная заинтересованность — это тот субстрат, на основе которого можно выстраивать долгие крепкие отношения. Так что в любой непонятной ситуации — объединяйтесь. Это главный жизненный тренд последних четырех миллиардов лет.
 
Наталья Бобренок
 
Фото из открытых источников
 
Ваша оценка: Нет Средняя: 4 (1 vote)
Поделись с друзьями: 
 

comments powered by HyperComments

Система Orphus