Может быть, нервная система — вообще ровесница многоклеточных животных? Вряд ли. Известны по крайней мере два типа современных животных без нервной системы. Один — это всем известные губки.
Другой тип животных без нервов гораздо менее известен. Это трихоплакс — крохотный живой «блинчик» диаметром в два-три миллиметра и толщиной всего в несколько клеточных слоев. Это самое простое из известных многоклеточных активно передвигается, ищет добычу и даже способно координировать свои действия с сородичами. И все это — без каких-либо признаков нервной системы.
Как ни странно, исследования именно этих существ позволили намного лучше понять, как и из чего возникла и наша с вами нервная система. Оказалось, что клетки трихоплакса используют для общения друг с другом сигнальные вещества. Вообще-то это самые обычные соединения, которые есть в любой живой клетке — в частности, аминокислоты глицин, глутамат и аспартат.
Однако трихоплакс явно приспособил их для «общения» клеток друг с другом. Более того, оказалось, что некоторые клетки трихоплакса способны генерировать волну электрического поля на мембране, то есть практически «нервный импульс». Правда, пока непонятно, участвует ли он в межклеточных коммуникациях. У губок тоже недавно обнаружена система химической сигнализации. У них даже нашлись «клетки-менеджеры», регулирующие работу других клеток химическими сигналами.
Химическая сигнализация — предшественница нервной. И в наших телах она тоже сохранилась. Так, в нашей нервной системе по-прежнему используются как сигнальные вещества глицин, глутамат и аспартат — пристроенные на эту роль еще созданиями вроде трихоплакса. А вообще сигнальных веществ (нейромедиаторов) у человека по крайней мере несколько десятков, да и у большинства животных не меньше. Видимо, так случилось потому, что нейроны происходят не от одного типа клеток, а от разных.
В принципе можно было бы обойтись и одним медиатором, и любой разумный инженер так бы и сделал. Но эволюция не создает живые существа по продуманному плану, а приспосабливает то, что есть под рукой.
Трудно сказать, когда именно сложились первые нервные системы. Животные типа трихоплакса в отложениях практически не сохраняются. Но если верить «молекулярным часам» в ДНК, предки трихоплакса отделились от наших предков около 800 миллионов лет назад.
Что касается губок, то они существовали на Земле еще в криогениевом периоде (720–635 млн лет назад). А высокоорганизованные кембрийские животных появляются в геологической летописи около 540 млн лет назад. Судя по всему, первая нервная система, далекими наследниками которой стал и человек, возникла между этими точками.
Электрификация организма
Мы не знаем, когда жили «изобретатели» нейронов и к какой ветви животного царства они относились. Но можно уверенно говорить, что это были подвижные существа размером в несколько сантиметров. Именно таким созданиям нужно что-то большее, чем химическая сигнализация.
Простой вопрос: как сигнальное вещество доберется до целевой клетки? Трихоплакс достаточно мал, чтобы это произошло просто за счет диффузии — перемешивания вещества с межклеточной средой. Так крошечная порция чернил, попавшая в каплю воды, быстро окрашивает всю каплю. Губка, в отличие от трихоплакса, может быть очень крупной. Но она неподвижна или почти неподвижна. Поэтому ей не нужно управлять работой всего организма как единого целого — достаточно местной регуляции.
А вот если быть одновременно и подвижным, и большим, все становится сложнее. Диффузия слишком медленная. Когда между сигналом двигаться и сокращением мышцы проходят минуты, далеко не уползешь. Нужно, чтобы сигнальные молекулы выделялись точно возле клетки-адресата. А к этой точке сигнал нужно передавать каким-то иным, более быстрым способом. Вот тут и пригодилась способность клеток проводить электрические сигналы — нервные импульсы.
Подводя итог, можно сказать, что наш замечательный мозг, делающий нас личностями, — продукт долгой эволюции. И, как обычно, эволюция ничего не делала «с нуля». Она создавала новые структуры и механизмы из того, что уже было. Зачатки наших «сознательных» полушарий были уже у рыб. Наш головной и спинной мозг сохраняет внутренние полости — память о том, что когда-то это была простая трубка. Наши нервные клетки «изобретены» неведомо кем еще до разделения предков человека и медузы. А химический «язык», на котором они общаются, частично унаследован от общих предков с губками.
Прошлое не минуло бесследно, оно стало настоящим. А в настоящем наш умный мозг придумывает все более сложные системы искусственного сверхразума.
0
119.00
