Читать книгу Тварини - - Страница 3

Чи помічали ви, діставши з річки стару гілку чи очеретину, що її вкриває шар якоїсь дивної губчастої речовини сіруватого або білуватого кольору. Більш за все вона нагадує мох, але слизька на дотик. Напевно помічали. Але чи знаєте ви, що насправді це зовсім не речовина, а жива істота, і навіть не рослина, а тварина, вірніше, колонія тварин. Ці незвичні на вигляд тварини мають назву губка.

З усіх сучасних багатоклітинних тварин губки найпростіші за будовою тіла. Виникли губки на нашій планеті дуже давно. їхні скам’янілі рештки знаходять у геологічних породах, що утворилися понад півмільярда років тому на дні давніх, нині зниклих, морів (у геологічному періоді, що зветься кембрій). Губки, разом з кишковопорожнинними, належать до підцарст-ва Двошарові тварини, тобто до таких, чиє тіло має лише два шари клітин: внутрішній і зовнішній. Між цими двома клітинними шарами є третій шар – з виділеної клітинами неклітинної речовини, що має наукову назву мезоглія. Неклітинний середній шар мезоглії створює основну масу тіла. В ній розташований скелет, побудований із голок та волоконець, які в різних губок бувають вапняні, кремінні (подібні за хімічним складом до кременю, або гірського кришталю), а частіше – це особлива органічна речовина, схожа на шовк. У товщі неклітинної речовини мезоглії знаходяться також окремі клітини – нервові й такі, що звуться амебоїдними (через схожість з амебами, про яких можна прочитати в розділі, присвяченому одноклітинним тваринам).

Личинка губки

Ось із таких «конструктивних елементів» побудувала губок Природа. Ці «конструктивні елементи», або, скажімо так: «комплектуючі деталі», можна вважати досить простими, примітивними. Звичайно, лише коли порівнювати з «деталями», що з них побудовані тіла інших тварин (деталі всіх створених людьми машин і механізмів значно простіші). Примітивність «конструктивних елементів» обмежує можливості всієї «конструкторської розробки». Губки не мають чогось подібного до м’язів для забезпечення руху. В них немає здатної керувати рухом нервової системи (лише окремі клітини). Тому губки – нерухомі тварини, прикріплені до одного місця (через це їх тривалий час вважали не тваринами, а чимось середнім між тваринами і рослинами). Звісно, така нерухомість повинна дуже обмежувати можливості цих істот, зокрема можливість добувати собі їжу. Але ця проблема долається за допомогою вельми дотепного «конструктивного рішення».

Будова тіла губок. Стрілками показано рух води

Тіло губки схоже за формою на келих. Один з найбільших за розмірами різновидів, що зустрічається в морях поблизу Антарктиди, навіть має поетичну назву – Келих Нептуна. Можна також сказати, що губка чимось нагадує старовинну гармату. Ця гармата до того ж стріляє водою через єдине велике «жерло», що зветься устям. Але, щоб гармата стріляла, її треба зарядити. «Гармата» тіла губок «заряджається» через численні невеликі пори. «Заряджається» водою, а також поживними частинками, які дають необхідну для «пострілу» енергію (гармата теж заряджається зернятками пороху, який дає енергію, необхідну для того, щоб із жерла вилітав снаряд, – як вода з устя губки). «Порохом» для губки є, як ми вже казали, поживні частинки – живі й мертві клітини водоростей, бактерій, малесенькі шматочки мертвих тіл інших істот, які мешкають у воді або якось потрапили у воду з суходолу – були змиті дощем, занесені вітром тощо. Нагадаємо, що губки – тварини, тож живитися можуть тільки готовими органічними речовинами. Щоб частинки цих готових органічних речовин потрапили до тіла губки, слід підтримувати постійний струмінь води через пори. Постійність цього струменя забезпечують численні клітини із джгутиками. Вони здебільшого становлять внутрішній шар тіла губки. Клітини із джгутиками підбирають їжу (готові органічні речовини), що її приносить вода. Такий спосіб живлення чимось нагадує відкидання локшини через друшляк, але має і наукову назву – фільтрація.

Губка Келих Нептуна

Невеличка морська губка Суберітес домункула здатна протягом години пропустити через себе і очистити 240 л води. Це у 40 тис. разів перевищує об’єм її власного тіла.

Струмінь води потрібен також для того, щоб винести з тіла губки частки перетравленої їжі. (Коли й далі порівнювати тіло губки з гарматою, можна порівняти частинки перетравленої їжі з пороховою кіптявою. Тут, мабуть, доречно зауважити, що як старовинні, так і сучасні гармати треба після стрільби ретельно чистити від порохової кіптяви.) У найпростіших і найдавніших губок є, на зразок старовинних гармат, лише одна велика порожнина тіла. «Більш сучасні моделі» мають складну систему порожнин, пов’язаних з головною – найбільшою. Втім, правомірніше, мабуть, буде порівняти губку не з гарматою, а з пічною трубою, з якої струмінь гарячого повітря виносить дрібні шматочки кіптяви, що ми їх називаємо димом. Адже сила водного струменя, який виходить з устя, зовсім невелика, але рух води відбувається постійно, що й забезпечує життєдіяльність тварини.

Кисню губкам потрібно зовсім небагато, бо вони не рухаються. Вистачає того, що розчинений у воді, – через пори він потрапляє в тіло губки. Тому ніяких спеціальних пристроїв для подачі кисню, тобто органів дихання, губкам не потрібно. Великий конструктор Природа зайвого не робить. Тож якогось спеціального органу дихання губки не мають. Взагалі в губок тільки два шари клітин: 1) зовні – пласкі покривні клітини, 2) усередині – клітини із джгутиками. (Ми про них уже розповідали – вони забезпечують струмінь води через пори, потрібний для фільтрації часток їжі, вони ж і перетравлюють ці частки; такий спосіб перетравлювання називається внутрішньоклітинним. Це найпростіший спосіб травлення їжі. Ним користуються також і представники типу Найпростіші.) Два шари клітин різними тканинами вважати ще не можна, бо різниця між клітинами зовнішнього і внутрішнього шарів не завжди суворо дотримується.

Але й відносно прості конструкції за певних умов успішно виконують свої функції. Губки, які існують на нашій планеті вже понад півмільярда років, це підтверджують. Вони посідають своє скромне, але досить помітне місце на Землі. Яскраві приклади цього ми наведемо далі. А поки що поговоримо ще про одну проблему, притаманну живій природі, але водночас і техніці.

Будь-яка машина, будь-який пристрій, навіть найпростіші з них, з часом псуються й руйнуються, їх ремонтують, а потім, зрештою, замінюють на нові. Сучасні технічні пристрої не здатні створювати подібних до себе. (Одна з причин – вони для цього занадто прості, простіші навіть за представників типу Найпростіші.) Машини, які були б здатні породжувати такі самі машини, існують тільки у творах пись-менників-фантастів (які почасти малюють з цього приводу картини просто жахливі). У «живих машин» для цього є системи розмноження. У губок одним із способів самовідтворення є регенерація, тобто відновлення усього тіла з найменшої його частки. Якась здатність до регенерації є у всіх тварин, навіть у найскладніших. Є вона і в нас – людей. У здорової людини затягуються рани, відростають волосся й нігті, регенерує навіть такий важливий орган, як печінка. А чи можливо, щоб із шматочка тіла виросла людина? Сучасна наука не заперечує такої можливості. Зветься це кло-нуванням. Здійснено вже клонування вівці – славнозвістної Доллі (вона виросла навіть не із шматочка, а з окремої клітини). Технічна можливість клонування людини досі сумнівна, хоч і є окремі повідомлення про його здійснення. Постає до того ж питання про заборону законом клонування людини.

Регенерація губок чимось схожа на клонування. Але, на відміну від нього, не потребує спеціальних умов і складного устаткування. Можна протерти тіло губки через дуже рідке ситечко. І з шматочків, що пройшли через сито, у звичайній морській воді з’являються з часом нові губки. Отак просто! Мають губки й інші способи самовідтворення. Найскладніший – статеве розмноження, що передбачає злиття двох статевих клітин – чоловічої і жіночої. Ці клітини народжуються в мезоглії. Який спосіб самовідтворення кращий – простий чи складний?

Конструктивні елементи, з яких побудовані скелети губок

Зарості губок, розмаїття їхніх форм

Все залежить від того, чи бажано вносити нові риси у конструкторську схему. Якщо треба це зробити, то виникає потреба у способі добування нової інформації. Нову ж інформацію несуть статеві клітини, і називається вона генетичною. Це дуже важливо для вищих тварин, тіло яких протягом багатьох поколінь ускладнювалося. Отже, вищі тварини розмножуються статевим шляхом, частіше за все одержуючи різну генетичну інформацію від чоловічих статевих клітин батька та жіночих статевих клітин матері. Іноді жіночі й чоловічі статеві клітини належать одному організму (явище гермафродізму).

Життя губок досить просте, так само як і будова їхнього тіла, і відтворюються вони переважно простими способами, зокрема регенерацією. Тепер ми підійшли ще до одного важливого питання, що пов’язане з перевагами простоти й складності. Це питання, як і інші, нам зручно розглянути, порівнюючи тварин з машинами і механізмами.

Більшість механізмів постійно вдосконалюється. їхня конструкторська схема змінюється. Прості і не дуже досконалі машини перетворюються на вельми складні, з новими, до того не баченими можливостями. Подібне відбувається з «живими машинами», щоправда, не так швидко, як з витворами техніки, – конструктор Природа працює без відпочинку мільйони і мільярди років, весь час удосконалюючи свої витвори. Але не всі і не завжди. Іноді і досить проста конструкція (наприклад ручна пилка чи сокира) є досконалою. Досконалою, звичайно, для певних умов і потреб. Так сталося і з губками. Для своїх умов існування вони цілком досконалі. юж природа за півмільярда років і не докладала зусиль, аби перетворити губки на щось складніше. Вони не стали предками якихось більш складних «живих конструкцій». Проте й у цих простих витворах природи багато цікавого. Наведемо вже обіцяні читачу приклади.

Губки можуть бути природною заміною поролону, чи, точніше кажучи, поролон є синтетичною заміною губок. Адже губок використовували ще давні греки. Вони робили з них м’які підкладки під панцир. Ще в 60-і роки 95 відсотків американських автомобілістів мили свої автомобілі природними губками.

Підводні ліси і їхні мешканці

Губки – невеликі за розміром водяні тварини: найбільші – півтора метра, найменші – кілька міліметрів. Мешкають здебільшого в морях, але зустрічаються і в прісній воді (наприклад наші бодяги). Живуть поодинці або ж утворюють колонії – великі скупчення, такий собі су-перорганізм, побудований з багатьох окремих організмів. Колонії утворюють, зокрема, щойно згадані бодяги. Ці колонії мають вигляд білуватих наростів – суцільних або гілчастих, які можна спостерігати на підводних каменях, прісноводних рослинах, корчах, палях. У морях та океанах можна зустріти губки з більш вражаючою зовнішністю. Деякі з них сягають зросту дорослої людини. Багатьом губкам притаманне яскраве забарвлення. Зустрічаються губки золотисто-жовтого, блакитного та жовтогарячого кольору. Вони утворюють на морському дні мальовничі хащі. Весь час відфільтровуючи воду від органічних залишків, губки роблять її більш прозорою, але водночас поширюють навколо себе різкий, досить неприємний запах. До того ж іноді вони бувають отруйними. Тому великі морські тварини не їдять губок і уникають запливати в їхні зарості. Натомість більш дрібні і слабкі водяні істоти часто нехтують цією невеликою незручністю і залюбки мешкають у яскравих підводних лісах, знаходячи тут безпеку від хижаків. Деякі рибки навіть відкладають ікру в середину келиха. Неперетравлені рештки «обіду» губок можуть правити за їжу для їхніх сусідів. Відомі випадки, коли маленькі рачки, що потрапили до келиха ще личинками, підростаючи, вже не могли звідти вибратися. Вони залишалися в полоні все життя, але натомість отримували цілковиту безпеку і задовільне харчування.

Розмноження губки брунькуванням

Руйнівники скель

Існують такі губки, які здатні істотно змінювати довколишній краєвид. Прикріпляючись до вапнякових скель, вони виділяють особливу речовину, що роз’їдає камінь. Через деякий час губка опиняється в заглибленні, існування в якому значно безпечніше. Але процес руйнування вапняку на цьому не припиняється. Губки, ці нерухомі і нібито слабкі істоти, здатні висвердлювати у твердих скелях справжні тунелі, що можуть поєднуватися між собою і утворювати складні лабіринти. З часом скеля, на якій мешкають тварини, просто розсипається на уламки, а лінія берега значно змінюється.