Венд генетический: размышление второе
Если мы вспомним, что вендская фауна - это, прежде всего, оригинальный план строения, то в отношении к вопросу о происхождении членистоногих возникает интересное предположение.
Вендобионты - это животные (несомненно), уже многоклеточные и при этом достаточно высокоорганизованные. Достаточно сказать, что разнообразие жизненных форм в этой фауне было достаточно велико. Кроме того, эта фауна отнюдь не была тупиковой ветвью и на излете своего существования уже искала какие-то новые принципы организации. Трибрахидиум, если он является родственным другим классическим вендобионтам, например, показывает, в каком направлении могли пойти эти организмы дальше. В настоящее время наиболее близкими в плане внешнего строения к трибрахидию стоят морские звезды или же кишечнополостные. Из наиболее ярких представителей можно упомянуть чарнию, которая, вероятнее всего, была аналогом современных морских перьев и анемонов (только без щупалец).
[Ересь...]Если ранние вендобионты - это классическая застежка-молния (симметрия скользящего отражения), то уже к концу венда появляются такие интересные формы, как, например, вот эта дикинсония из позднего венда:
Или вот эта вендия соколова также из позднего венда:
Ранние формы, например, имеют более простое строение, а основной тренд определился почти сразу - некий аналог цефализации. Неизвестно, была ли это полноценная цефализация, затрагивавшая и органы чувств в том числе, или же это просто закономерность у билатерально симметричных животных. С другой стороны, трибрахидии и вообще трилобозои пошли в другом направлении и никакой цефализации (по крайней мере, горизонтальной) у них не получилось. Зато получился другой, не менее интересный план строения. Типичный трибрахидий такой:
Еще одним ярким представителем вендской фауны стала сприггина. Она в свое время подняла шум по поводу возможности происхождения членистоногих в венде от ей подобных. Ну, типичная сприггина выглядит так:
А типичный трилобит - так:
А есть еще другие разные раннекембрийские явственно сегментированные организмы. Тут достаточно вспомнить аномалокариса, опабинию, мареллу и прочих.
Кажется, все просто. Сприггина и ее родственные организмы к самому концу венда выработали комплекс адаптаций, которые стали возможны благодаря перестройке экосистем, увеличению содержания кислорода (второе кислородное событие, скажем так) и, соответственно, массовому поступлению в воду окисленных минеральных соединений. Это позволило продуцировать скелет, а дальше - уже знакомая история, которая началась т. н. кембрийским взрывом или, иначе, кембрийской скелетной революцией.
На практике все сложнее. Вендобионты все без исключения, как уже выше было сказано, имели особый тип симметрии - скользящего отражения. В этом случае сегменты не строго противопоставлены друг другу на обеих сторонах тела, а смещены с шагом в половину своей ширины. И так у всех. Нет ни одного исключения А вот у трилобитов и других сегментированных, начиная с самого раннего кембрия, уже нормальная симметрия без смещения. Эта неувязка не позволяет однозначно вывести членистоногих из вендобионтов.
Вот чуть ранее о генетическом аспекте вендской фауны я уже чуть-чуть говорил. Как раз в приложении к общей организации. Теперь, если немного расширить эту гипотезу, то представляется интересный сценарий.
Допустим, ближе к концу венда все потенциальные возможности, которые могли существовать, учитывая набор генов, вендобионты реализовали. В общем, ничего более качественного и не могло бы получиться. НОХ-гены управляют онтогенезом очень жестко, не давая организму оказаться устроенным иначе, чем его предки. А вендские организмы имели достаточно простую цепь НОХ-генов, которые, включаясь попеременно, запускали образование очередного сегмента тела
Могу предположить, что начавшаяся, так сказать, цефализация стоила вендобионтам значительных эволюционных усилий, но оказалась выгодной. Поэтому можно также предполагать, что и органы чувств начали смещаться в переднюю часть тела, либо тут начинал организовываться более крупный нервный узел (сложно представить себе многоклеточный организм, который может плавать, но не имеет нервной системы, а ергия плавала, например).
Допустим, два НОХ-гена, управлявшие образованием правых и левых сегментов соответственно, располагались в непосредственной близости друг от друга и имели, что логично, один механизм запуска - с помощью белков-морфогенов, как это есть и сейчас. В результате определенной мутации эта пара НОХ-генов стала активироваться одновременно и, соответственно, два сегмента стали закладываться одновременно. Вот и случается качественный скачок, отделяющий вендобионтов от настоящих билатерально симметричных животных.
Какие выгоды это дает? Сложно судить. Возможно, такая перемена произошла вовсе не с самыми крупными представителями эдиакарской фауны. Возможно, это дало новым видам иной способ передвижения и другую, более эффективную организацию нервной системы. Теперь можно было организовать полноценный головной отдел с парой органов чувств, а не в одним набором, как следовало бы в случае с попеременной закладкой. Вероятно, также появилась возможность избежать единообразия метамеров и перейти к новому, аллометрическому типу роста.
В целом, по ряду причин, новая организация оказалась эффективнее прежней и новые мелкие вендобионты постепенно закрепили это приобретение и развили его. От парного сегмента тела до конечности - один шаг, и в самом конце венда на сцене появляются мелкие членистоногие, которые уже в следующем периоде станут господствующей формой беспозвоночных в морях кембрия.
P. S. Все выше изложенное не претендует на научную истину или даже научную гипотезу. Это описание вероятного механизма, вполне очевидного и реализуемого. Было ли так на самом деле или же эдиакарская фауна никак с кембрийской не связана напрямую, мы, полагаю, точно не узнаем никогда или, по меньшей мере, в ближайшее время.
Вендобионты - это животные (несомненно), уже многоклеточные и при этом достаточно высокоорганизованные. Достаточно сказать, что разнообразие жизненных форм в этой фауне было достаточно велико. Кроме того, эта фауна отнюдь не была тупиковой ветвью и на излете своего существования уже искала какие-то новые принципы организации. Трибрахидиум, если он является родственным другим классическим вендобионтам, например, показывает, в каком направлении могли пойти эти организмы дальше. В настоящее время наиболее близкими в плане внешнего строения к трибрахидию стоят морские звезды или же кишечнополостные. Из наиболее ярких представителей можно упомянуть чарнию, которая, вероятнее всего, была аналогом современных морских перьев и анемонов (только без щупалец).
[Ересь...]Если ранние вендобионты - это классическая застежка-молния (симметрия скользящего отражения), то уже к концу венда появляются такие интересные формы, как, например, вот эта дикинсония из позднего венда:
Или вот эта вендия соколова также из позднего венда:
Ранние формы, например, имеют более простое строение, а основной тренд определился почти сразу - некий аналог цефализации. Неизвестно, была ли это полноценная цефализация, затрагивавшая и органы чувств в том числе, или же это просто закономерность у билатерально симметричных животных. С другой стороны, трибрахидии и вообще трилобозои пошли в другом направлении и никакой цефализации (по крайней мере, горизонтальной) у них не получилось. Зато получился другой, не менее интересный план строения. Типичный трибрахидий такой:
Еще одним ярким представителем вендской фауны стала сприггина. Она в свое время подняла шум по поводу возможности происхождения членистоногих в венде от ей подобных. Ну, типичная сприггина выглядит так:
А типичный трилобит - так:
А есть еще другие разные раннекембрийские явственно сегментированные организмы. Тут достаточно вспомнить аномалокариса, опабинию, мареллу и прочих.
Кажется, все просто. Сприггина и ее родственные организмы к самому концу венда выработали комплекс адаптаций, которые стали возможны благодаря перестройке экосистем, увеличению содержания кислорода (второе кислородное событие, скажем так) и, соответственно, массовому поступлению в воду окисленных минеральных соединений. Это позволило продуцировать скелет, а дальше - уже знакомая история, которая началась т. н. кембрийским взрывом или, иначе, кембрийской скелетной революцией.
На практике все сложнее. Вендобионты все без исключения, как уже выше было сказано, имели особый тип симметрии - скользящего отражения. В этом случае сегменты не строго противопоставлены друг другу на обеих сторонах тела, а смещены с шагом в половину своей ширины. И так у всех. Нет ни одного исключения А вот у трилобитов и других сегментированных, начиная с самого раннего кембрия, уже нормальная симметрия без смещения. Эта неувязка не позволяет однозначно вывести членистоногих из вендобионтов.
Вот чуть ранее о генетическом аспекте вендской фауны я уже чуть-чуть говорил. Как раз в приложении к общей организации. Теперь, если немного расширить эту гипотезу, то представляется интересный сценарий.
Допустим, ближе к концу венда все потенциальные возможности, которые могли существовать, учитывая набор генов, вендобионты реализовали. В общем, ничего более качественного и не могло бы получиться. НОХ-гены управляют онтогенезом очень жестко, не давая организму оказаться устроенным иначе, чем его предки. А вендские организмы имели достаточно простую цепь НОХ-генов, которые, включаясь попеременно, запускали образование очередного сегмента тела
Могу предположить, что начавшаяся, так сказать, цефализация стоила вендобионтам значительных эволюционных усилий, но оказалась выгодной. Поэтому можно также предполагать, что и органы чувств начали смещаться в переднюю часть тела, либо тут начинал организовываться более крупный нервный узел (сложно представить себе многоклеточный организм, который может плавать, но не имеет нервной системы, а ергия плавала, например).
Допустим, два НОХ-гена, управлявшие образованием правых и левых сегментов соответственно, располагались в непосредственной близости друг от друга и имели, что логично, один механизм запуска - с помощью белков-морфогенов, как это есть и сейчас. В результате определенной мутации эта пара НОХ-генов стала активироваться одновременно и, соответственно, два сегмента стали закладываться одновременно. Вот и случается качественный скачок, отделяющий вендобионтов от настоящих билатерально симметричных животных.
Какие выгоды это дает? Сложно судить. Возможно, такая перемена произошла вовсе не с самыми крупными представителями эдиакарской фауны. Возможно, это дало новым видам иной способ передвижения и другую, более эффективную организацию нервной системы. Теперь можно было организовать полноценный головной отдел с парой органов чувств, а не в одним набором, как следовало бы в случае с попеременной закладкой. Вероятно, также появилась возможность избежать единообразия метамеров и перейти к новому, аллометрическому типу роста.
В целом, по ряду причин, новая организация оказалась эффективнее прежней и новые мелкие вендобионты постепенно закрепили это приобретение и развили его. От парного сегмента тела до конечности - один шаг, и в самом конце венда на сцене появляются мелкие членистоногие, которые уже в следующем периоде станут господствующей формой беспозвоночных в морях кембрия.
P. S. Все выше изложенное не претендует на научную истину или даже научную гипотезу. Это описание вероятного механизма, вполне очевидного и реализуемого. Было ли так на самом деле или же эдиакарская фауна никак с кембрийской не связана напрямую, мы, полагаю, точно не узнаем никогда или, по меньшей мере, в ближайшее время.