Портал функционирует при финансовой поддержке Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций.

Судьба погонофор

Хорошо ли изучены животные нашей планеты? Много ли не известных человеку видов существует на земном шаре или все они уже давно описаны и на долю современных, а тем более будущих ученых-зоологов остается только изучение особенностей строения и биологии уже известных представителей животного мира? Подобные вопросы возникают очень часто. Обычно считают, что открытие новых видов - исключительное событие. Это далеко не так. Ежегодно зоологи открывают не единицы и даже не десятки, а сотни новых для науки видов. II нет никаких оснований думать, что число таких открытий будет уменьшаться в ближайшие десятилетия. Но вызывают интерес они только у очень узкого круга специалистов. Да это и понятно. Дело в том, что подавляющее большинство вновь открываемых видов относится к таким группам животных, общие черты строения которых хорошо известны. Тем не менее их изучение очень важно, и не только теоретически, но и практически, так как два близких вида нередко настолько отличны друг от друга, что один, например, может оказаться серьезным вредителем каких-либо ценных культур, а другой - безвредным.

Наука и жизнь // Иллюстрации

Наряду с «рядовыми» находками бывают такие, знать о которых интересно не только специалистам, но и каждому образованному человеку. Это - открытие животных, изучение строения которых вносит существенно новое в наши представления о современном животном мире и о путях его исторического развития. на наших глазах сравнительно недавно произошло именно такое открытие. Был найден особый тип - погонофор. Новый тип! Это поразило ученых. Считали, что какое бы удивительное существо ни было найдено в самых сокровенных уголках суши или в самых глубоких участках Мирового океана, оно будет относиться к уже известным типам. Все ныне живущие и жившие в доисторические времена животные подразделяются по основным особенностям своего строения на тринадцать типов. Всего тринадцать. И до сих пор ни разу не обнаруживались формы, выходящие за пределы этих отчетливо отграниченных друг от друга естественных группировок, ряд из которых существует уже многие сотни миллионов лет.

И вдруг оказалось, что есть животные, так резко отличающиеся от всех ранее известных, что их пришлось выделить в особый, четырнадцатый, тип животного мира - тип погонофор! Удивительно при этом и то, что погонофоры отнюдь не редкость. Они живут во множестве в самых различных морях и океанах и за Полярным кругом и в тропических широтах. В чем же дело? Почему погонофоры стали известны только в последнее время?

Судьба погонофор в зоологии своеобразна. Они не раз попадались в руки исследователей, по, увы, либо попросту не привлекали внимания ученых, либо этих животных ошибочно причисляли к давно известным типам и классам систематической таблицы. В 1914 году французский зоолог Коллери, разбирая добычу, выловленную с большой глубины близ Малайского архипелага голландской морской экспедицией на судне «Зибога», обнаружил странное нитевидное животное, обитавшее в тонкой кольчатой трубочке. Коллери назвал его «Сибоглинум вебери». В руках ученого было несколько плохо сохранившихся экземпляров неизвестного вида. Этого оказалось мало, чтобы детально изучить строение животного, и «Сибоглинум» остался «за бортом» зоологической систематики.

Вторая встреча с загадочными существами произошла через 20 лет. Одна из советских экспедиций, работавшая в Охотском море, среди прочих обитателей морского дна извлекла с глубины 3 500 метров несколько длинных черновато-бурых трубок. Зоолог экспедиции П. В. Ушаков обнаружил внутри трубок странных животных с пучком щупалец на переднем конце. Ушаков предположил, что это представители класса многощетинковых червей, класса давно и хорошо известного, объединяющего множество видов, живущих во всех морях.

В 1937 году шведский зоолог Иогансон, тщательно исследовав разрезы животных, описанных Ушаковым, установил, что они ничего общего не имеют с многощетинковыми червями. Иогансон писал, что это, несомненно, животные особого класса, который следует назвать «классом погонофор», то есть «бородачей», «несущих бороду». Новый класс «объединял» всего лишь один известный в то время вид погонофор.

Тотчас в зоологических журналах начались дискуссии о месте, которое занимает этот класс. Споры были интересными, но в общем-то бесплодными, потому что их участники не располагали новыми фактами ни

Ответим на этот вопрос словами крупнейшего советского ученого В. Н. Беклемишева. «Вообще следует прямо сказать, что настоящее изучение погонофор началось с того момента, когда ими занялся А. В. Иванов. Начиная с 1949 г. он опубликовал свыше 20 работ по этой группе, открыл громадное разнообразие их форм, создал систематику погонофор, впервые исследовал целых животных, впервые описал эмбриональное развитие, впервые точно обосновал положение погонофор в системе животных и сформулировал их сходство и различие с другими группами. Весь этот период поистине можно назвать ивановским периодом в истории изучения погонофор».

Заинтересовался погонофорами профессор Ленинградского государственного университета Артемий Васильевич Иванов в 1948 году. Летом следующего года, принимая участие в первом походе научно-исследовательского судна «Витязь», он напал на след этих «неясных» животных. Начались интенсивные исследования. Участвуя во многих рейсах «Витязя», А. В. Иванов лично собирает огромный материал из самых различных районов, начиная от Берингова и Охотского морей и кончая. Индийским океаном. Всего им собрано около 70 видов погонофор, часть из которых еще даже не описана (прошлогодний улов). Как ни важно собрать нужный материал, гораздо более существенно его обработать и правильно оценить полученные данные. Для этого необходимо обладать умением точного исследователя, большим знанием строения животных и способностями к широким обобщениям. Все эти особенности присущи А. В. Иванову, который и раньше был известен как крупный и талантливый исследователь строения ряда групп беспозвоночных животных.

За 10 с небольшим лет А. В. Иванов проделал огромную работу. Она завершилась созданием капитального труда «Погонофоры», опубликованного в 1961 году в серии монографий по фауне СССР, издаваемой Зоологическим институтом АП СССР. Результаты его исследований чрезвычайно важны для развития зоологической науки. Полученные им факты и сделанные на основании их выводы являются крупнейшим достижением зоологии. Оно стоит в одном ряду с самыми выдающимися открытиями в других областях науки последнего десятилетия. Поэтому присуждение А. В. Иванову Ленинской премии было встречено учеными с огромным удовлетворением.

Б. Е. Быховский, член-корреспондент АН СССР.

***

О строении, ни об эмбриональном развитии этих животных и, конечно, не имели возможности определить их происхождение.

Кстати, долгое время - до 1951 года - никому не приходило в голову сравнить животное, описанное Ушаковым, с давней находкой Коллерн. А впоследствии оказалось, что в руках французского зоолога побывал первый ставший известным науке вид погонофор.

Решение многих проблем даже такой науки, как зоология, ныне зависит от развития техники, которая, как говорят военные, «придана» исследователям.

Судьба погонофор - прямое доказательств? этого тезиса.

В 1949 году в морях Дальнего Востока начал работать знаменитый «Витязь», флагман советского исследовательского флота, первоклассное экспедиционное судно Академии наук СССР, оснащенное совершенными глубоководными тралами, уникальным снаряжением для фотографирования морского дна на больших глубинах, замечательным лабораторным оборудованием. Экспедиции на «Витязе» дали огромный, истинно бесценный фактический материал и океанологам, и гидрогеологам, и, конечно, биологам.

Во всяком случае, при первых же «зоологических сборах» «Витязя» с больших морских глубин было выловлено множество погонофор, и уже не одного, а различных видов. За 11 лет «Витязь» совершил 32 рейса. Были проведены исследования в Беринговом море, в Охотском море, в районе Курило-Камчатской глубоководной впадины, наконец, в Тихом и Индийском океанах. И буквально при каждом тралении из морских глубин извлекались - надеюсь, меня не осудят за это, ставшее банальным, выражение - «дорогие моему сердцу» погонофоры.

Вот так в нашем распоряжении и оказался огромный уникальный материал - невиданное богатство - более шестидесяти видов погонофор, и точные данные о месте и глубине, с которой были извлечены «бородачи». Тогда-то и стало возможным провести наблюдения за образом жизни погонофор, исследовать цикл эмбрионального развития, детально изучить строение представителей различных видов и родов «бородачей», наконец, построить классификацию погонофор и определить их место в животном мире.

Я изменил бы себе, если бы не занял на некоторое время внимание читателей рассказом о том, что же представляют собой погонофоры, как и где живут.

«Бородачи» обитают во всех морях и океанах, по большей части на громадной глубине от двух до десяти километров. Впрочем, некоторые виды погонофор живут и на мелководье - вблизи берегов.

Погонофоры почти неподвижны. Длинное, шнуровидное тело животного заключено в твердую цилиндрическую защитную трубку, которую животное само создает вокруг себя из выделяемых веществ. Длина тела различных видов погонофор колеблется от 4 до 36 сантиметров, а длина трубок - от 10 сантиметров до полутора метров. Нижняя часть трубок, по-видимому, глубоко погружена в ил (погонофоры живут на дне), а верхняя поднимается над поверхностью грунта. Нередко на верхней части трубок, выловленных погонофор можно увидеть поселившихся там «сидячих» морских животных - мшанок, усоногих рачков, актиний, стебельчатых морских лилий.

Погонофоры не приспособлены к перемещениям на открытом пространстве и никогда не покидают своих трубок. Зато внутри трубки животное быстро передвигается, то глубоко прячась при тревоге, то высовывая наружу передний конец тела с венчиком щупалец длинных, как борода Черномора. У некоторых «бородачей» мы насчитывали по 200-250 щупалец. Это очень важные органы.

Я должен повторить, что погонофоры - совершенно особенные животные. Их тело состоит из трех отделов переднего короткого, украшенного «бородой» из щупалец, короткого, среднего и заднего - необычайно длинного, снабженного множеством сосочков, с помощью которых погонофоры и передвигаются по трубке.

В стенках тела погонофор хорошо развиты мышцы. В полости тела заключено мускулистое сердце, кровеносные сосуды, содержащие красную кровь, половые органы (погонофоры - раздельнополые животные, причем самцы почти неотличимы от самок по внешнему виду). Нервная система состоит из мозга и продольного спинного ствола. Органы чувств у погонофор не развиты. Наконец, у «бородачей» - это главная их особенность - нет... кишечника. Ни кишечника, ни рта, ни заднепроходного отверстия!

Органами дыхания и пищеварения у погонофор служат... щупальца. Эти выросты тела, тесно прилегая одно к одному и даже спаиваясь друг с другом, образуют ограниченное межщупальцевое пространство; у некоторых погонофор это пространство представляет собой полость правильного цилиндра. На внутренней стороне щупалец расположены длинные и чрезвычайно тонкие ворсинки, пронизанные кровеносными сосудами. Вода входит в межщупальцевое пространство, и взвешенные в ней микроскопические организмы застревают в тонкой сети «фильтра», образуемого ворсинками. И, по-видимому, когда в межщупальцевом пространстве скапливается некоторое количество пищи, животное втягивает крону щупалец в трубку, выделяет ферменты, переваривает пищу и затем сквозь стенки ворсиной всасывает питательные вещества в кровь.

Таким образом, погонофоры – совершенно исключительный пример сложных многоклеточных животных, полностью лишенных системы органов пищеварения. И главное, далекие предки погонофор, несомненно, имели нормальный кишечник. У эмбрионов «бородачей» образуется зачаток кишки, а затем он полностью исчезает, а, как известно, в процессе эмбрионального развития организм нередко как бы повторяет этапы эволюции вида. Правда, нам известны некоторые животные, у которых произошла вторичная утрата кишечника. Но это происходило только с видами, приспособившимися к строгому паразитизму ленточные черви - паразиты позвоночных, некоторые брюхоногие моллюски - паразиты иглокожих; они живут внутри тела других животных, им незачем и нечего переваривать, они окружены готовыми питательными веществами.

Своеобразие строения и эмбрионального развития погонофор заставило сделать вывод, что эти животные представляют собой не особый класс, а неизвестный прежде тип. Сейчас зоологи (в зависимости от взглядов) насчитывают одни двенадцать, другие тринадцать типов-в животном мире. Что ж, погонофоры соответственно увеличивают число типов животных.

Они должны занять в систематических таблицах место в соседстве с полухордовыми, иглокожими и хордовыми, так как вместе с ними относятся к одной большой ветви «родословного древа» - к «вторичноротым». У всех «вторичноротых» тело делится на три отдела, а полость тела - на три участка, правда, у одних животных это проявляется только в эмбриональных стадиях, а у других в течение всей жизни.

Каждый из типов - «веточек» большой ветви «вторичноротых» развивался своим неповторимым путем и приобрел особенное, несхожее с другими строение. Попробуйте сравнить погонофор с иглокожими - например, с морскими звёздами или с хордовыми рыбами, с млекопитающими... А между тем при всей этой несхожести можно найти и новые общие признаки и даже представить себе, пусть приблизительно, как эти признаки появлялись.

У хордовых животных некоторые органы многократно повторяются вдоль тела. Это явление зоологи называют метамерией. Повторяются в определенном порядке жаберные щели, участки мускулатуры, почечные трубочки, отходящие от спинного мозга нервы. Как возникла метамерия, каким образом в процессе эволюции развивалась эта повторность органов?

Мы обнаружили, что у погонофор некоторые органы ритмически повторяются вдоль длинного туловища. Метамерия у них находится в зачаточном состоянии, и поэтому можно проследить её возникновение и развитие. II оказывается, что изучение «диковинных» и на первый взгляд бесполезных животных позволяет глубже заглянуть в тайны эволюции живого мира.

Не так давно думали, что у зоологов на земле мало осталось работы, что новую группу животных можно открыть, только попав на другую планету. Но вот в руках ученых появилась новая экспедиционная техника, и в три последних десятилетия совершаются чрезвычайно интересные, сенсационные открытия. Французские зоологи вылавливают в морских глубинах латимерий - гигантских кистеперых рыб - прямых потомков родоначальниц всех наземных животных, известных прежде лишь по ископаемым остаткам в отложениях, давность которых исчисляется 325 миллионами лет. Датские и американские ученые обнаруживают в глубинах Тихого океана примитивных моллюсков - монопланофор, «живых ископаемых» силурийского периода.

Наши работы - работы советских экспедиций - позволили открыть новый тип животных, обитающих на недоступных прежде глубинах. Советская наука имеет поистине удивительные возможности для исследований. Методы исследования и техника, которой мы оснащены, постоянно совершенствуются.

Как угадать, какие открытия ожидают нас завтра и в далеких просторах космоса, и на родной Земле?..

Профессор А. В. Иванов, лауреат Ленинской премии (Ленинград).

Читайте в любое время

Другие статьи из рубрики «Архив»

Портал журнала «Наука и жизнь» использует файлы cookie. Продолжая пользоваться порталом, вы соглашаетесь с хранением и использованием порталом и партнёрскими сайтами файлов cookie на вашем устройстве. Подробнее