Микромата

Два часа бегал по дому за новой соседкой — самкой микроматы зеленоватой (Micrommata virescens) — это небольшой паучок салатового цвета. Самки однотонные, самцов отличает коричневая полоса на брюшке. Абсолютно безвредное и замечательное животное — паутины не плетет, охотится в кустах из засады. Бегает быстро, поэтому нормально рассмотреть паука можно только в пробирке, но нужно ухитриться запихнуть его туда невредимым.

Микромата — это совершенно типичный вид, который хоть раз в жизни, но попадается на глаза. Этим знания о пауке почти ограничиваются: есть ряд работ по таксономии, несколько статей об ареале и несколько об анатомии. Чаще всего паук фигурирует в литературе как «один из …», выступая обычно в роли птичьего корма. Если бы не окрас — вообще бы про такого паука не вспоминали.

Окрас — самое главное. Зеленый цвет паку придает пигмент — микроматабелин. Это смесь производных биливердина. Последний формируется обычно в результате разрушения гемоглобина в крови. Биливердин зеленый, но чаще всего мы наблюдаем его в виде желтоватого оттенка на синяках. Он же отвечает за пожелтение кожи при нарушениях работы печени. Какую роль биливердин выполняет (и выполняет ли вообще) никто не знает, одни догадки. Есть предположения о том, что этот пигмент препятствует инфекционным и мутагенным процессам, есть даже исследования о его роли при сердечно-сосудистых заболеваниях, раке и СПИДе, но все это большей частью из области предположений.

Любопытно другое. Раз в несколько лет появляются сообщения о рождении животных с зеленой шерстью. Последнее из тех что я помню — около пяти лет назад в Испании родились два щенка зеленоватого цвета. Окрас вызванный повышенным уровнем биливердина постепенно прошел, но остался важный вопрос: каково эволюционное значение травм и заболеваний в контексте внешнего облика животных?

Синяки не столь часто покрывают большую часть тела, поэтому они скорее всего не могли играть существенную роль. Но говоря об эволюции мы часто скатываемся в дискретные категории: выгоден, вреден, неважен, что не вполне верно. Все зависит от контекста, но в любом случае переход из «вредного» в «полезное» представляет собой градиент. Сохранение признака — это вообще вероятностный процесс.

Раз речь пошла о вероятности, было бы крайне занятно рассмотреть роль биливердина с позиции квантовой физики. Но пока это лишь размышления, которыми я поделился только в качестве иллюстрации того, что происходит в голове человека, который не обладает подтвержденным психическим заболеванием, но все-равно для какой-то цели распихивает по пробиркам домашних пауков. Ну и еще для того, что-бы показать вам очарование моей новой соседки — замечательной самки микроматы зеленоватой.

Сучки и стратегия выживания

Каждый, кто сталкивался с плотницким ремеслом знает, сколько хлопот доставляют сучки в досках. Это настолько давняя и большая проблема, что лесоводы разработали специальный метод выращивания: по мере роста дерева у него спиливают лишние ветви. Особенно выгодно это в отношении елей, нижние лапы которых затенены, приносят дереву мало пользы, а чаще всего просто усыхают. К сожалению, в России эту технологию почти не применяют. Повторять процедуру необходимо каждые несколько лет — дело хлопотное и затратное.

Сучки добавляют древесине шарм, но чаще от них одни проблемы, особенно если расположение совпадает с местом распила. Иногда они выпадают сами по себе, либо их легко выдавить пальцем. О причинах такого странного явления мы задумываемся редко: ветки, они и есть ветки, хотя странно предположить, что внутри живого организма есть элементы со столь непрочным соединением. Почему мы достаточно легко можем выбить сучок из доски, но не можем вырвать из ствола ветвь? Все дело в том, что сучки в досках — результат борьбы дерева за существование.

В биологии есть два правила, которые определяют анатомию и физиологию вида. Во всяком случае, если пренебречь концепцией Мейена о диатропике. Первое правило «виды у которых этого нет — вымерли». Отдельно замечу, что речь идет именно о виде. У отдельного организма под влиянием генетических факторов или воздействия окружающей среды может формироваться почти все что угодно, начиная от двух голов, заканчивая золотыми камнями в почках.

Второе правило «так получилось» — отвечает за формирование антревольтов — элементов организма, которые не несут никакой пользы и сформировались лишь как побочный продукт. Таков, например, подбородок у человека — результат эволюционного формирования черепа у гоминид. Или пустое пространство в центре раковины улитки.

Случай с сучками — типичный антревольт. От формирования бракованной доски дереву нет никакой пользы. Но четыреста миллионов лет назад, между силуром и девоном растения приобрели новую стратегию экспансии: расти не только вширь, но и вверх. До этого третью координату уже осваивали водоросли и частично другие растения, но только куксония приобрела более-менее вертикальный вид. С тех пор конкурентная борьба на плоскости переросла в завоевание всего пространства.

Основная потребность фотосинтезирующего растения — свет. Как только появляется пригодный для жизни открытый участок, важно захватить его как можно быстрее. В процессе роста верхние ветви начинают затенять нижние, а если вокруг есть другие деревья, света на нижние ветви попадает совсем немного. В таких условиях листья вырабатывают мало органических веществ. С каждым годом прирост нижних ветвей уменьшается, многие из них отмирают.

Здесь полезно вспомнить понятия кондовой и мяндовой древесины. Мяндовая древесина характерна для деревьев в благоприятных условиях: они быстро растут, производят много лигнина и целлюлозы, имеют широкие годичные кольца, но за счет этого — рыхлую и подверженную быстрому гниению древесину. Более ценные кондовые деревья существуют на грани выживания. Низкие ежегодные приросты формируют ценную тяжелую и прочную древесину.

То же самое происходит на отдельно взятом дереве. Вершина и верхние ветви получают много света и растут быстро. Нижние ветви почти не растут и формируют плотную древесину. Пока дерево живое все процессы в нем взаимосвязаны. Но стоит выпилить из ствола доску, как мы получаем кусок мертвой ткани в которую внедрен фрагмент древесины с иной плотностью. По мере изменения влажности и температуры древесина доски и сучка по разному расширяется/сжимается, в результате чего сучок отделяется и легко может выпасть.

Для плотника сучковатая доска — брак. Для натуралиста — свидетельство того, что дерево стремилось вырасти как можно выше.

Карельская дворняга

Выдающийся палец

Однажды я провел весь вечер лежа на плащ-палатке, разглядывая свисающий из разбитой форточки хмель (Humulus lupulus L.). Мое очередное жилище было столь же убогим и безысходным, как и все прошлые. Из развлечений была только водка и пожелтевшая книга 1990-го года о полезном и здоровом сексе, изданная в Белорусской ССР. Накануне сосед на пятерке привез голую бабу с подругой и двумя утырками. Примерно в половину первого ночи бабы передрались между собой, а в начале третьего с шумом и скандалами уехали. Естественно, все пьяные в полное говно.

Вспоминая это, я не мог избавиться от навязчивой мысли: теория эволюции в лице учебника биологии учит нас, что отстоящий большой палец у приматов есть следствие эволюционного отбора особей, которым развитое умение хватать и лазать дало преимущества в борьбе за жизнь. Но на кой хуй тогда отстоящий большой палец собаке?
Пятый палец у собаки

Можно вспомнить курс эволюционной биологии, согласно которому отстоящий палец есть атавистическое наследие, доставшееся некоторым собакам (да и кошкам тоже) чуть ли не от миацид. Некоторые из этих протохищников теоретически могли жить на деревьях, где и приобрели отставной палец в ходе эволюционного отбора.

С другой стороны, возьмем белку.
Рыжая белка в Елагином парке

Если отстоящий палец на передней конечности играет важную роль в эволюционном отборе, почему белки его не имеют? Или держать орехи удобнее четырьмя пальчиками? Допустим, эта недостача — следствие того, что беличьи предки Paramys и Ischyromys хоть, возможно, и лазали по деревьям, но вели преимущественно роющий образ жизни (тут я ссылаюсь на заметку Станислава Владимировича Дробышевского).

Но вот перед нами слон, у которого шесть лет назад нашли шестой палец (пятничный выпуск Science от 23 декабря 2011 г.: «From Flat Foot to Fat Foot: Structure, Ontogeny, Function, and Evolution of Elephant “Sixth Toes”»), ранее считавшийся простым наростом. Фотографии слоновьей ноги у меня нет, поэтому вот вам пикча из упомянутой статьи:
Пикча из статьи

Замечательно видно, что сколько бы не было у слона пальцев — пять или шесть, один из них явно отставлен от других. Очевидно, что слонячьи предки от эоценового свиноподобного меритерия, до плиоценового стегодонта в гробу видали идею лазания по стволам и хватания предметов, но отстоящий палец у них развился. Впрочем, это легко объяснить необходимостью площади опоры, которая должна расти пропорционально массе животных.

Или вот птицы. Отстоящий палец имеет огромное число видов, причем с совершенно разной специализацией: от коршуна до кряквы
кряква

от певчего дрозда, до обыкновенного голубя
голубь

Каждый из видов приобрел, точнее сохранил этот выдающийся палец так, что-бы от поколения к поколению он помогал выжить и оставить потомство. Ну или хотя бы не мешал этому. Тут мы подходим к одной из главных претензий к теории эволюции, а именно, искусственной подгонке объяснения анатомического строения вида под результат естественного отбора. Почему водяной уж (Natrix tessellata) имеет равномерную шахматную окраску? — так легче маскироваться. Тогда хрена-ли у обыкновенного ужа (Natrix natrix) однотонный цвет и два желтых пятна вдобавок?
Natrix natrix

Их местообитания не идентичны, это правда, но очень близки, поэтому вполне логично смотрелась бы дивергенция обыкновенного ужа на сухопутный и похожий на Natrix tessellata водный подвид. Пример не идеальный, но суть претензии передает верно. Перефразируя утрированный тезис Ю.В. Чайковского: «Если волк серый для маскировки, какого хрена лиса рыжая?».

Я ни в коем случае не отрицаю естественный отбор, но считаю, что роль многих видовых особенностей в сохранности вида значительно преувеличена, а наследственная изменчивость носит не случайный, а диатропический характер. Иными словами, виды в процессе эволюции могут перемещаться словно элементы по ячейкам таблицы Менделеева, где роль самой таблицы выполняет множество видовых признаков. Ваши потомки могут со временем вернуться в водную среду, потерять отстающий палец или отрастить рога, но хуй на лбу у них не вырастет, подобно тому, как у щелочного металла не появится свойство невиданной твердости.

Пока я лежа на плащ-палатке под свисающим из разбитой форточки хмелем обдумывал эти мысли, окончательно стемнело. А чуть позже я переехал и решил придержать для вас эту историю до праздников. Уж если вы решили поверить в то, что скоро к вам придет старый хер с бородой, то пусть это будет Дарвин, который положит вам под елку монографии Мейена, и Чайковского.