Питер Годфри-Смит - Чужой разум. Осьминоги, море и глубинные истоки сознания

См. вдумчивое и подробное описание этих видов отношений в книге: John Tyler Bonner, First Signals: The Evolution of Multicellular Development (Princeton, NJ: Princeton University Press, 2000). Эта книга оказала большое влияние на мои соображения об эволюции поведения и многоклеточной жизни.

Дж. Б. С. Холдейн, один из ведущих эволюционистов старшего поколения, заметил в 1954 г., что многие гормоны и нейромедиаторы — вещества, используемые для контроля и координации событий внутри нашего организма, — действуют на примитивные морские организмы, попадая в их среду. Вещества, которые мы используем в качестве внутренних сигналов, простейшие организмы воспринимают как внешние сигналы или подсказки. Холдейн предположил, что нейромедиаторы и гормоны происходят от химических сигналов, которыми обменивались какие-то из наших одноклеточных предков. См.: Haldane, «La Signalisation Animale», Année Biologique, 58 (1954): 89–98. В этом тексте я не обсуждаю гормональные системы, влияющие на действия в реальном времени наряду с нервной системой. Они представляют собой еще один интересный случай внутреннего обмена сигналами.

См. классическую работу: John Maynard Smith and Eörs Szathmáry, The Major Transitions in Evolution (Oxford and New York: Oxford University Press, 1995) — и дальнейшее развитие этой темы в сборнике: Brett Calcott and Kim Sterelny, eds. The Major Transitions in Evolution Revisited (Cambridge, MA: MIT Press, 2011). О неоднократных переходах к многоклеточности, наблюдаемых в различных группах организмов, см.: Richard Grosberg and Richard Strathman, «The Evolution of Multicellularity: A Minor Major Transition?» Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics, 38 (2007): 621–654. Даже у прокариот появились многоклеточные формы. Переходы к многоклеточности рассматриваются также в моей книге Darwinian Populations and Natural Selection (Oxford University Press, 2009).

На момент, когда пишется эта книга, бушуют споры. Хороший пример точки зрения «большинства», о котором я упоминаю в тексте, — статья Клауса Нильсена «Шесть основных ступеней эволюции животных: происходим ли мы от личинок губки?» (Claus Nielsen, «Six Major Steps in Animal Evolution: Are We Derived Sponge Larvae?» Evolution and Development, 10, no. 2 (2008): 241–257). Это мнение оспаривается в статьях, на основании генетических данных доказывающих, что гребневики отделились от эволюционного ствола других животных раньше губок. См. в первую очередь статью Джозефа Райана (и его 16 соавторов): Joseph Ryan et al., «The Genome of the Ctenophore Mnemiopsis leidyi and Its Implications for Cell Type Evolution», Science, 342 (2013): 1242592.

То, что губки (или гребневики) являются нашими отдаленными родичами, вовсе не значит, что наш предок был похож на губку (или гребневика). Современная губка — продукт такой же длительной эволюции, как и мы сами. С чего бы предку больше походить на нее, чем на нас? Но на сцену выходят другие факторы. Если рассматривать эволюцию среди самих губок, там присутствуют древние эволюционные расхождения, которые в каждой линии приводят к организму, похожему на губку. Возможно также, что губки — парафилетическая группа, то есть не происходят все от одного общего предка, отделившегося от других животных. Если это так, то это подкрепляет (хотя, безусловно, и не доказывает) теорию, что нашим предком был кто-то наподобие губки, поскольку с тех давних пор не одна эволюционная линия породила форму губки среди современных животных.

Подробно о скрытых формах поведения губок см. работы Салли Лейз: Sally Leys and Robert Meech, «Physiology of Coordination in Sponges», Canadian Journal of Zoology, 84, no. 2 (2006): 288–306; Leys, «Elements of a ‘Nervous System’ in Sponges», Journal of Experimental Biology, 218 (2015): 581–591; Leys et al., «Spectral Sensitivity in a Sponge Larva», Journal of Comparative Physiology A , 188 (2002): 199–202; а также Onur Sakarya et al., «A Post-Synaptic Scaffold at the Origin of the Animal Kingdom», PLoS ONE, 2, no. 6 (2007): e506.

В биологии из правил почти всегда есть исключения: между частью нейронов имеются прямые электрические связи, и им необязательно прибегать к химическим сигналам, чтобы установить сообщение. Кроме того, не все нейроны обладают потенциалом действия. Например, на тот момент, когда пишется эта книга, неясно, используется ли вообще потенциал действия как таковой в нервной системе нематоды Caenorhabditis elegans , маленького червячка, который является важным модельным объектом в биологии. Возможно, ее система работает лишь с более плавными («аналоговыми») и менее «цифровыми» изменениями электрических свойств нейронов.

К дискуссии об эволюции нейронов см.: Leonid Moroz, «Convergent Evolution of Neural Systems in Ctenophores», Journal of Experimental Biology, 218 (2015): 598–611; Michael Nickel, «Evolutionary Emergence of Synaptic Nervous Systems: What Can We Learn from the Non-Synaptic, Nerveless Porifera?» Invertebrate Biology, 129, no. 1 (2010): 1–16; Tomás Ryan and Seth Grant, «The Origin and Evolution of Synapses», Nature Reviews Neuroscience, 10 (2009): 701–712. Обзор несмолкающих дебатов — в статье: Benjamin Liebeskind et al., «Complex Homology and the Evolution of Nervous Systems», Trends in Ecology and Evolution, 31, no. 2 (2016): 127–135. Некоторые биологи утверждают, что и у растений есть нервная система. См. Michael Pollan, «The Intelligent Plant», New Yorker , December 23, 2013: 93–105.