Сообщества организмов.

Параллельно с формированием многоклеточных особей усложнялась и система их взаимодействия между собой. Сообщества организмов, в первую очередь популяции и виды, это основа непрерывного воспроизводства самоорганизующегося пространства. Можно выделить два типа сообществ организмов и два типа репродукции: моногеномная и гетерогеномная.

Первый тип репродукции связан с воспроизведением себе подобных. Воспроизведение может происходить автономно на основе единственного организма (бесполым путем) либо в результате взаимодействия генетического материала двух организмов - полового процесса. Комбинировать свои матрицы могут организмы, обладающие единой пространственной структурой генетического материала - единым геномом.

Даже небольшие отклонения от структурной схемы в устройстве хромосом нарушают процесс мейоза, делают генетические матрицы трудно совместимыми с гомологичными, изолируют несущий их организм от репродуктивного обмена с другими. Если у такого организма и появляются потомки, то их жизнеспособность обычно снижена... Организмы, способные к «свободному скрещиванию», то есть к репродуктивному обмену генетическим материалом, считаются представителями одного биологического вида, как бы по- разному они при этом ни выглядели (вспомним породы собак!). Организмы, не способные к полноценному репродуктивному обмену, даже обладающие морфологическим и анатомическим сходством, обычно считаются разными биологическими видами. Песец с лисицей, например, друг на друга похожи гораздо больше, чем болонка и дог, но их скрещивание практически невозможно. Межвидовые гибриды, даже если и вполне жизнеспособны, обычно стерильны. Правда, не все представители одного вида могут непосредственно совмещать свой генетический материал. Существует ряд серьезных ограничений этой совместимости: пространство, время, функциональное состояние репродуктивных систем, анатомическая комплеменгарность репродукгивных органов. То есть невозможно обмениваться генетическим материалом без прямого репродуктивного контакта зрелых особей разного пола или двух функционально совместимых гермафродитов. К репродукции может быть не способно большинство вполне нормальных особей некоторых видов - пчел, муравьев. Нерепродуктивны однополые конгакгы раздельнополых особей. То есть совершенно очевидно, что непрерывное самовоспроизведение во времени требует особой надорганизменной интеграции разных представителей одного вида. Одной и даже пары особей недостаточно для сохранения вида.

Некий устойчиво стабильный во времени и пространстве репродуктивный минимум особей данного вида - популяция - является реальной единицей существования данного генома. Однако и популяция - это не простое механическое смешение некого количества организмов одного вида; чтобы быть жизнеспособной, популяция должна обладать определенной половозрастной и пространственно-временной струк1урой. У многих видов с хорошо развитой нервной системой развивается сложное внутрипопуляцион- ное взаимодействие особей - социальная структура сообщества. А у некоторых видов, например общественных насекомых, социальная организация по своей сгрукгурной целостности и характеру репродукции подобна единому организму, состоящему из сотен и тысяч особей. Внутреннее пространство термитника, муравейника или улья по массе параметров отличается от внешней среды, и параметры эти контролирует и поддерживает сокомпетентное взаимодействие специализирующихся на разных функциях полиморфных особей, конкуренция между которыми во много раз ниже, а плотность во много раз выше, чем у систематически близких к ним «одиночек». Стерильность большей части особей прекрасно компенсирована сверхпродуктивными матками, зато совместно интегрированный ресурс жизнедеятельности дает огромный эффект для преобразования совместного жизненного пространства. Все особи внутри такой колонии обладают не только единым геномом, но и очень сходными генотипами, что не мешает их морфологическому многообразию. Безусловно, в этом случае мы имеем дело не со случайным сочетанием особей, а с надорганизменным сознанием и со-действием, развернутым практически из единого генотипа, заключенного в яйцах оплодотворенной матки. Это четвертый уровень со-знания.

Гетерогеномная репродукция, кажется, противоречит еще одному незыблемому постулату классической биологии - «подобное порождает подобное». Но порождение «чужеродного» на самом деле весьма распространено. Начиная собственно с матричного уровня, живые системы воспроизводят не только собственные геномы, собирают они и «чужих».

Типичный случай: матрицы вирусов во множестве собираются в любых живых клетках. Воспроизведение вирусных частиц может быть как альтернативным собственному воспроизведению клетки, так и параллельным ему, более того, вирусы и сами могут весьма существенно влиять на геном хозяина, придавая ему новые свойства. Трансформация бактериальных клеток под влиянием вирусных переносчиков - одна из «официальных» форм полового процесса у прокариотов. Возникшие таким образом варианты генетических матриц могут оказаться гораздо более эффективной жизненной формой. Матрица паразита при этом только выигрывает: чем быстрее размножаются клетки-хозяева, тем больше жизненного пространства для «умеренного» паразита. Паразит, слишком быстро разрушающий свое жизненное пространство, вынужден практически постоянно быть в анабиозе. Таким образом, живое пространство внутри клетки - это место взаимодействия многих геномов. Грань «паразит - сожитель - симбионт» крайне зыбкая и неоднозначная. Возможность переноса вирусами генетического материала в клетках эукариотов стала основой трансгенной инженерии, но, похоже, подобная «инженерия» не чужда и эволюции[1].

Внутриклеточные обитатели - обязательные симбионты всех наших клеток - митохондрии, тоже не могут жить без нас, как и мы без них. Эта взаимная любовь тянется более миллиарда лет. Хотя митохондрии обладают значительной автономией в рамках клетки - и границей, и внутренним пространством, собственным геномом, генетическим кодом, рибосомами, но часть жизненно необходимых им белков закодирована в наших хромосомах. Так что от нас они никуда! А мы без них (в прямом смысле!) даже дышать не можем, ибо именно они используют кислород как окислитель органики.

Не все обитатели наших клеток столь нам необходимы, как митохондрии. Хламидии (прокариоты, также нередко обитающие в наших клетках) похожи на митохондрий как родные сестры, но вместо того, чтобы обеспечивать нас энергией, они ее пожирают, при этом они гоже могут размножаться только внутри наших клеток. Правда, зависимость их ог состояния клетки куда ниже: все митохондрии погибнут вместе с клеткой, а хламидии перейдут в особую анабиотическую форму и инфицируют другие клетки, иногда даже другого организма, если произойдет контакт внутренних сред. Автономный же переход митохондрий из клетки в клетку практически невозможен, клетки наследуют их только при делении. Хотя в крайне редких случаях описан перенос митохондрий в яйцеклетку сперматозоидами. Пример с митохондриями - не единственный. Аналогичная история - с пластидами у растений.

Хотя внутриклеточных паразитов немало, но если заглянуть во внутреннее пространство многоклеточного организма, то от количества и разнообразия его «иных» обитателей просто дух захватывает: и бактерии, и простейшие, и грибы, и гельминты, и клещи - кого тут только нет! И так они все замечательно приспособились и жизненный цикл свой организовали, чтобы в нас безбедно существовать, прямо диву даешься! Так и хочется воскликнуть: «Чудны дела Твои, Господи!» Даже если эго естественный отбор. Связь между обитателями и хозяевами организма тоже весьма неоднозначна. В случае лишайника вообще невозможно понять, кто кому хозяин - гриб или водоросль? Один организм с двумя геномами, да еще из разных царств.

А что, например, кушает корова? Траву? Ничуть. Как и все позвоночные, корова не может усваивать целлюлозу. Корова, почти как кит, кушает «планктон» - огромное количество одноклеточных организмов. Только коровий «планктон» растет не в океане, а в ее многокамерном желудке. Корова пережевывает траву, глотает, далее ее сбраживают особые бактерии, бактерий кушают обитатели рубца - простейшие, а тех, в свою очередь, переваривает корова. Потеря (в результате отравления) любой части этой пищевой цепочки приведет корову к неминуемой гибели. Для успешной жизнедеятельности корова должна не только зачать, выносить, родить, вскормить молоком теленка, но и заразить его нужными бактериями и простейшими, которые являются специфическими обитателями этой пищеварительной системы и воспроизводятся только в ней.

Свой уникальный биоценоз (устойчивое сообщество организмов) существует в пищеварительной системе термитов и многих других фитофагов. Да и мы нередко страдаем от дисбаланса в нашем микробиоценозе. Кроме наших постоянных внутренних обитателей, к нам крепко «привязаны» и внешние. Для многих мы тоже «и стол, и дом», они существуют, размножаются, расселяются только благодаря нам, хотя, возможно, не такое уж это благо.

Но с другой стороны, массовые вспышки заболеваний существенно ограничивают рост численности их хозяев, что всегда имеет свою экологическую ценность. Сосуществование разнообразных организмов и их популяций отнюдь не случайно, а опять-таки согласованно и сокомпетентно влияет на природную (абиотическую) среду, целенаправленно формируя в ней биогеоценоз - саморегулирующуюся и самовоспроизводящуюся экологическую систему. Массовая гибель расплодившихся грызунов или насекомых является самозащитой биогеоценоза от их избыточного давления. Но ведь и рост численности грызунов или насекомых-вредителей - тоже закономерная реакция сообщества организмов на монокультуру определенных растений, например картофеля, которая, в свою очередь, отнюдь не стабилизирует биогеоценоз, обедняя почву, и т. п.

Таким образом, межорганизменное взаимодействие является сложно организованным неслучайным процессом, главная цель которого - сохранение и воспроизведение в пространстве и во времени условий своего сосуществования. Существует прямое и направленное воспроизведение одними организмами других - опыление растений насекомыми, расселение семян животными, симбиоз с грибами прорастающих семян орхидей, образование микоризы на корнях древесных пород, культивация грибов муравьями и т. д. и т. п. Но чаще встречается сложное опосредованное взаимодействие многих видов, образующих и воспроизводящих сложные устойчивые огромные многовековые сообщества - биоценозы. Таким образом, организованное и саморегулирующееся живое пространство существует и за пределами многоклеточного организма в межорганизменном взаимодействии, и это уже пятый уровень сознания.

Моногеномное воспроизведение позволяет практически неограниченно и непрерывно существовать данному геному, делая его потенциально бессмертным. Это способ существования генома во времени. А гетерогеномное воспроизведение позволяет осваивать и структурировать пространство, сводя суммарную энтропию такой системы к минимуму, гак как отходы жизнедеятельности одних являются ресурсами и условиями существования других.

Так как дыхание и фотосинтез неразрывно связаны и взаимно обусловлены, развитие животной гетеротрофное™ - эволюция многоклеточных животных систем, развитие акггивного движения, восприятия, мышления - есть следствие эффективности фотосинтеза растений. Накопление в результате фотосинтеза кислорода в воде и атмосфере способствовало возникновению озонового экрана, выхода фотосинтетиков на сушу, формирования растительного покрова Земли. Но верно и обратное: дыхание и жизнедеятельность животных не только способствуют насыщению атмосферы углекислым газом, а значит, и фотосинтезу, но и обеспечивают размножение и расселение растений. То есть, поспособствовав созданию мышц и мозгов у животных, растения и сами активно их используют. Не имея собственных органов чувств, растения, судя по цвету и форме, явно их учитывают. Геномы растительных видов набирают информацию не только о факторах абиотической среды, они явно настраиваются на среду биотическую, эволюционные изменения насекомых и цвегковых растений идут параллельно, и, конечно, это не случайность. Так же как и в развитии организма при дифференциации тканей и органов, в развитии биоценозов эволюция видов обусловлена взаимной индукцией элементов системы, это и есть биополе ценоза. Что является индуцирующим моментом? Поток жизни - протекание веществ, энергии, информации. В освоенном пространстве жизнь непрерывна, хоть и имеет своих дискретных созидателей на всех предшествующих уровнях.

  • [1] См.: Назаров В. И. Эволюция не по Дарвину.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >