Как это часто бывало в эволюции биосферы (а может, еще и будет), предпосылки для появления новых существ возникли заранее. В первую очередь сюда относятся разнообразные молекулы на поверхности клеток, которые могут служить «молекулярным клеем», физически соединяющим клетки. Кроме того, еще одноклеточные прокариоты научились пользоваться некоторыми веществами как химическими сигналами, чтобы воздействовать друг на друга. В колониях, задействующих и «клей», и сигнальные вещества, клетки порой оказываются вовсе не так одинаковы, как можно предполагать. Многоклеточность возникла далеко не на пустом месте и, вероятно, стала следствием обострившейся конкуренции простейших.
Первыми, как кажется, попытались стать многоклеточными водоросли. При этом они получили размерное преимущество (попробуйте-ка съесть секвойю, если вы беззубая амеба), но начали существенно терять в плавучести, попросту говоря — многие были вынуждены осесть на дно. В результате экосистема начала быстро приобретать пространственную неоднородность, при которой экологические ниши различаются положением в пространстве, а организмам потребовалась, к примеру, система транспорта веществ. Но водоросли имеют лишь косвенное отношение к нашему сюжету…
Настоящим шагом вперед к появлению нас с вами стали многоклеточные животные. Как понятно из названия, они состояли из множества клеток (сначала — несколько сотен, а потом несравненно больше). У самых ранних и примитивных многоклеточных уже было несколько разных типов клеток. Впрочем, если взглянуть на дожившего до нашего времени трихоплакса, недалеко ушедшего от первых многоклеточных, эти разные типы клеток могли меняться местами и превращаться один в другой. Впоследствии такая возможность была почти утрачена.
Многоклеточные животные получили уже не раз упомянутое размерное преимущество, то есть они могли есть любых одноклеточных (прокариот и эукариот), а сами становились их добычей главным образом после своей гибели. Но новое, более сложное строение влечет за собой и новые проблемы. Главная из них заключается в том, что при половом размножении в результате слияния двух клеток с одинарным набором хромосом получается клетка с двойным набором хромосом (пока все прекрасно) — но она одна! А из нее нужно образовать все многочисленные типы клеток, да еще и расположить их в нужных местах. К тому же эти разные типы клеток должны быть генетически одинаковыми (пока решаемая проблема) — но при этом быть функционально и анатомически разными, а вот это уже сложнее. На нашей планете у многоклеточных в разных клетках одного организма работают разные гены из общего набора — но их нужно в нужное время в нужном месте включить, а другие, ненужные, — выключить. Это потребовало масштабной системы регуляции работы генов; значительная часть генов входит именно в эту систему.
Те многоклеточные, которым не удавалось сформировать надежно работающую систему индивидуального развития (формирования многоклеточного организма из одной клетки), ясное дело, вымирали. Более успешные выживали, и теперь отбиралось не только то, как устроен взрослый организм, но и то, как он развивается. Между прочим, это также сработало на увеличение разнообразия.
Именно разнообразие — самое бросающееся в глаза следствие появления многоклеточных. Пока их было мало и они не слишком конкурировали друг с другом, давление естественного отбора на них было ослаблено, и в исторически кратчайшее время (около сотни миллионов лет) возникли почти все современные типы организмов и еще немало вымерших. Это мгновенное нарастание разнообразия получило название вендского взрыва; дело было в вендском14 периоде, примерно от 640 до 540 млн лет назад. Впрочем, этот взрыв разнообразия мог произойти несколько позже, в следующем периоде — кембрийском, относящимся уже к следующей, палеозойской эре. Потому его часто называют кембрийским. На самом деле живые организмы не соотносились с календарем геологических эпох, и взрывной рост разнообразия явно начался в венде и продолжился в кембрии.
Если бы мы могли наблюдать этот взрыв разнообразия со стороны, нам бы показалось, что Создатель сотворил всех этих существ сразу. Даже жаль, что авторы библейских повествований о сотворении мира не знали о вендском периоде. Всерьез же говоря, этот взрыв видообразования был в большей степени предопределен геометрией пространства и тенденцией пищевых цепей к усложнению, что имеет отношение скорее к математике. Знал ли Создатель заранее, что так получится, — вопрос не ко мне. Быть может, достаточно того, что это был логичный результат развития биосферы в нужном Ему (и нам!) направлении.
14
Венды — славянское племя; в англоязычной литературе этот период часто называют эдиакарским.