Индивидуальное развитие мифозоев
Источник: журнал "Природа", №4 за 2006 год.
Некоторое время назад писательский талант Ольги Михайловны проявился в новом, неординарном жанре – описании мифологических существ, базой для которого служат реальные методы сравнительной морфологии, эмбриологии и палеонтологии. Два года назад, когда была напечатана статья «Страна Мифляндия. Размножение мифозоев» (Природа. 2004. №4. С.49–54), мы поздравили Ольгу Михайловну с 90-летием. В этом году исполняется 70 лет первой ее публикации в нашем журнале (Неотения // Природа. 1936. №8. С.57–67), и эта дата отмечена новой статьей о мифозоях.
Хотя у мифозоев наблюдается как половое, так и бесполое размножение [1], при этом далеко не всегда происходит настоящее самовоспроизведение – нередко получаются потомки, морфологически резко отличающиеся от родителей. В связи с этим возникло подозрение, что законы наследственности в мифологии не сработают. Рассматривая индивидуальное развитие мифозоев, особое внимание мы уделим химерам и попытаемся выяснить, в какой последовательности развиваются у них части тела, принадлежащие разным видам животных. Этот интерес усугубляется еще и тем, что существует тесная связь между индивидуальным развитием и историей происхождения каждого конкретного вида животных. Но причинно-следственные отношения между этими явлениями трактовались по-разному.
Еще в XIX в. Э. Геккель сформулировал знаменитый биогенетический закон, согласно которому онтогенез (индивидуальное развитие) животного повторяет филогенез (его эволюционную историю). Иными словами, зародыш в процессе развития проходит несколько стадий, сходных со взрослыми животными – его эволюционными предшественниками. Но против этого закона возражал К. Бэр, который подчеркивал, что зародыш не может походить на взрослого предка, а только на его зародыша, причем на соответствующей стадии развития. Сходство это хорошо выражено на ранних стадиях, а потом появляются все большие различия, и происходит так называемая эмбриональная дивергенция. А в 1939 г. А.Н. Северцов, создав теорию филэмбриогенеза, поставил биогенетический закон, как говорится, с головы на ноги. Он показал, что не филогенез повторяется онтогенезом, а наследственные изменения в ходе развития, влияющие на окончательное строение животных, становятся причиной морфологической эволюции, т.е. творят филогенез. Северцов различал три типа филэмбриогенезов: анаболию (надставку, или удлинение онтогенеза, при котором развитие протекает обычным образом почти до конца, после чего появляется какие-то новые признаки), девиацию (отклонение в ходе развития на какой-то средней стадии) и архаллаксис, при котором развитие идет по-новому с самой ранней стадии. Самый распространенный модус эволюции – девиация, а архаллаксисы встречаются крайне редко. Северцов признавал, что биогенетический закон оправдывается только в тех случаях, когда эволюция осуществлялась путем анаболии, и лишь до той стадии, на которой в развитии произошли какие-то изменения.
Однако Северцов занимался только морфологической стороной эволюции и не касался вопроса о причинах наследственных изменений в ходе индивидуального развития. А в настоящее время успешное развитие генетики и молекулярной биологии привели к признанию того, что весь ход индивидуального развития уже запрограммирован в зиготе (в оплодотворенном яйце), из чего следует, что изменения в ходе развития – следствие каких-то мутаций или изменений в процессе реализации содержащейся в зиготе наследственной информации.
Все перечисленное необходимо учитывать при рассмотрении индивидуального развития мифозоев. Но сразу же оговоримся, что о собственно эмбриональном развитии химер (протекающем под покровом яйцевых оболочек или в утробе матери) ничего неизвестно, поэтому обсудим лишь те немногие сведения, которые удалось найти в литературе о постэмбриональном развитии этих существ.
Драконы, упоминавшиеся в мифологии древних греков, были просто крупными змеями вроде удава, и лишь в Средние века они обзавелись ногами и крыльями, но о развитии европейских драконов ничего неизвестно, и задерживаться на них мы не будем. Для нас более интересны китайские драконы, в основе организации которых тоже лежит тело змеи или ящерицы. Но некоторым из них были присущи «восемь сходств»: голова верблюда, уши коровы, рога оленя, шея змеи, лапы тигра, когти орла, чешуя карпа и глаза какого-то духа [2]. Иногда они имели также крылья и какие-то нитевидные придатки, поодиночке или пучками свисающие с головы или с других частей тела. Китайские драконы жили в воде и на зиму впадали в спячку, просыпаясь только весной. Поэтому они считались божествами воды, дождя и плодородия. Но некоторые из них выполняли и другие функции: например, Ин-Лун (рис.1) был олицетворением огня. Дракон стал одним из самых главных священных животных (к которым относились также птица Феникс, носорог Цилинь и черепаха). Как доброе божество дракон стал символом императорской власти (некоторые императоры были даже зачаты драконами). Но это не мешало употреблять мясо драконов в пищу (в некоторых местах их специально разводили), а из их костей приготовлять лекарства.
Китайские драконы были раздельнополыми животными, самки откладывали яйца, похожие на крупные камни, на берегах рек. Эмбриональное развитие продолжалось несколько столетий. Новорожденные драконы были похожи на небольших змеек и не имели крыльев. Чешуя сначала была мягкой и затвердевала только через год. Рост драконов продолжался полторы тысячи лет, ещё через 500 лет у них вырастали рога, а ещё через тысячу лет развивались крылья. Эти сведения дают основания предполагать, что китайские драконы произошли от водяных змей, у которых путем, анаболии сначала появились рога, а потом и крылья.
Василиск – фантастическое животное, почему-то называемое «царем змей», хотя выглядит оно как черный петух с крыльями летучей мыши, и только хвост у него змеиный. Иными словами, это комбинация летучей мыши, птицы и змеи. Своим взглядом василиск убивает людей и животных, сжигает траву и раскалывает камни. Кроме того, он очень ядовит, даже прикосновение к нему смертельно. Но василиск может погибнуть, увидев в зеркале свое собственное отражение. Самок у василисков нет. Они откладывают яйца, но высиживать их почему-то должна жаба. Из их яиц вылупляются обыкновенные цыплята, а змеиные хвосты и крылья летучей мыши появляются позднее. Никаких сведений о том, каким образом птичьи крылья этих птенчиков превращаются в крылья летучей мыши, мы не имеем, возможно, в этом случае произошла девиация. А змеиный хвост – это уже результат анаболии.
Мандрагора – одна из самых удивительных химер, в ее теле сочетаются части человека и растения. Современные ботаники относят ее к семейству пасленовых, но ее корни так похожи на нижнюю часть тела человека, что ее называют также «трава-получеловек» и даже различают особей мужского и женского пола. Изображают её по-разному, иногда как человека с каким-то кустом на голове (рис.2), причём считается, что её цветы ночью светятся. Мандрагоре приписывают лекарственные и магические свойства. Существует поверье, что, когда мандрагору вытаскивают из земли, она кричит и стонет, а человек, услышавший эти крики, умирает [3].
Хотя мандрагора известна очень давно (её упоминает даже Пифагор в VI в. до н.э.), никаких сведений о её происхождении и развитии найти в литературе не удалось. По-видимому, молчаливо принимается, что она развивается так же, как и другие растения (об этом же говорит наличие у неё цветков и ягод). По всей вероятности, сначала образуются корни, затем – росток (т.е. человеческое тело), после чего на границе корня и стебля формируется утолщение, приобретающее человеческие очертания, появляются листья и начинается цветение и плодоношение. А если так, то человеческие признаки возникают у мандрагоры на какой-то средней стадии развития (ещё до цветения), что можно квалифицировать как девиацию, а происхождение мандрагоры можно трактовать как пример неполного превращения растения в человека.
Русалки всем хорошо известны и не нуждаются в описании. Но Н.Н. Кондакову удалось проследить постэмбриональное развитие русалок, обитающих в окрестностях Москвы [4]. Их описание он снабдил превосходными рисунками, которые уже неоднократно публиковались. Поэтому здесь достаточно сказать, что русалки развиваются из икринок, ничем не отличающихся от лягушачьих, и, подобно лягушкам, проходят в ходе развития стадию головастика. Но потом голова этой личинки постепенно приобретает сходство с человеческой, а самые значительные отклонения от лягушачьего типа развития происходят во время метаморфоза. У обычных головастиков довольно рано появляются зачатки задних ног и начинается редукция хвоста, а развитие передних конечностей сильно запаздывает. У русалок же вся передняя половина тела приобретает антропоморфный вид, хвост не редуцируется, а задние ноги вообще не развиваются. Это позволяет предположить, что у русалок и лягушек общие предки или русалки произошли от лягушек из-за наследственных изменений в ходе метаморфоза (т.е. девиации).
Недавно описан новый вид черноморской медузы [6], на куполе которой имеется нарост, очень похожий на верхнюю половину женского тела (в нем различаются голова со ртом и глазами, руки и даже груди). Авторы назвали ее медузоидной русалкой и дали ей латинское название Scyphochimaera. Им удалось проследить весь жизненный цикл этой странной медузы, который оказался почти совершенно идентичным таковому других сцифоидных медуз (рис.3). Из её яиц развиваются ресничные личинки (планулы), которые прикрепляются ко дну и превращаются в полипов. Полипы (сцифистомы) имеют форму столбика, на верхнем конце которого располагается рот, окруженный щупальцами. Затем начинается бесполое размножение: щупальца редуцируются, а от верхнего конца полипа один за другим отделяются дискообразные фрагменты (эфиры). Эфиры переходят к плавающему образу жизни и постепенно преобразовываются во взрослых медуз. Вот на этой заключительной стадии развития на выпуклой стороне эфиры появляется бугорок – зачаток человеческого компонента сцифомедузы. Мы не знаем, чем было вызвано превращение сцифоидной медузы в сцифохимеру, но произошло это в результате анаболии.
В грузинской мифологии упоминается Курша – собака с орлиными крыльями. Было время, когда на Кавказе из орлиных яиц иногда вылуплялись не орлята, а щенята. Орлы, естественно, считали их уродами; они сбрасывали этих бедных щенят с большой высоты на землю, и те разбивались и погибали. Но одному щенку каким-то чудом удалось уцелеть, а когда он вырос, у него появились крылья. Этот крылатый пес, названный Куршей, стал собакой героя грузинского эпоса Амирани, который вопреки воле богов помогал людям и, подобно греческому Прометею, был прикован к скале и подвергался нападениям орлов, а Курша тщетно пытался перегрызть сковывающие героя цепи.
Поскольку крылья появились у Курши довольно поздно, можно подумать, что и здесь мы имеем дело с анаболией, но в действительности дело обстоит гораздо сложнее. Ведь вылупление щенка из орлиного яйца еще более странно, чем появление у собаки крыльев. Напрашивается мысль, что с самого начала внутри птичьей скорлупы развитие зародыша протекало не по птичьей программе, а по программе млекопитающего, и что в этом случае перед нами удивительный пример архаллаксиса, затронувшего не одну какую-то часть тела, а весь зародыш. Но от этой соблазнительной идеи приходится отказаться, так как под скорлупой птичьего яйца не может сформироваться плацента – провизорный орган, играющий очень важную роль в развитии млекопитающих. Очевидно, и в этом случае переход развития с «орлиной» программы на «собачью» происходит на довольно поздней стадии – когда начинается органогенез у самого зародыша. Что же касается появления (хотя и запоздалого) крыльев, то это означает, что какие-то части исходной программы развития у Курши сохранились в неизмененном виде.
Теперь, обсудив мифозоев, о развитии которых что-то известно, немного пофантазируем о том, как могло бы протекать развитие у других мифозоев, например, эльфов – маленьких человечков с крыльями насекомых, чаще всего бабочек (рис.4). О происхождении этих персонажей низшей мифологии скандинавских и германских народов известно следующее: однажды верховный скандинавский бог Один увидел земляных червей и, сочтя их бесполезными существами, решил превратить их в эльфов. Так были созданы эльфы двух родов: светлые и темные. Темные – живущие в земле гномы, умеющие находить и обрабатывать металлы и драгоценные камни, а светлые эльфы обитают в полях и лесах среди растений (4). Они любят музыку и танцы, по ночам ведут хороводы, от которых на траве остаются круги вытоптанной травы.
Однако остается непонятно, почему из одного и того же материала (червей) были созданы столь различные существа? Невольно возникает догадка: Один имел дело не только с земляными червями, но и с гусеницами, так как в старину личинок насекомых тоже считали червями. Вот из таких гусениц и могли образоваться эльфы. А о том, как протекает их развитие, возможны два предположения.
Учитывая приведенную выше историю происхождения эльфов, естественно предположить, что ранние стадии их развития протекают так же, как у насекомых: эльфы-самки откладывают яйца, из которых выходят червеобразные гусеницы. Они растут, проделывают несколько линек и окукливаются, а потом под покровом куколочной кутикулы претерпевают сложный метаморфоз, при котором почти все личиночные органы разрушаются и заменяются соответствующими органами, но не взрослого насекомого, а органами человека. Из личиночных частей гусеницы у эльфов сохраняются только так называемые имагинальные диски, из которых затем развиваются крылья. Согласно этой гипотезе, изменение хода развития (девиация) происходит у эльфов, как у русалок, во время метаморфоза.
Но, поскольку у эльфов все тело человеческое, не менее вероятно, что эльфы женского пола не откладывают яйца, а рождают обычных детей, имеющих, однако, имагинальные диски крыльев. Располагаются они у этих детишек на спине на уровне лопаток внутри кожной складки, напоминающей небольшой рюкзачок. Зачатки крыльев имеют сначала вид складчатых пленок, потом кожная складка отсыхает и слущивается, а освободившиеся крылья разворачиваются и приобретают свой окончательный вид. Предположение, что крылья возникли у эльфов как анаболическая надставка к развитию, указывало бы на происхождение эльфов не от гусениц, а от людей, у которых как новообразование возникли крылья бабочки. Но если не подвергать сомнению мифологическую версию происхождения эльфов, то придется признать, что в этом случае произошел настоящий архаллаксис, так как резкие различия в развитии насекомых и человека начинаются с организации яйцевой клетки; и единственный орган, унаследованный эльфами от предков, – это крылья.
Как можно видеть, онтогенез мифозоев вполне поддается анализу с позиций теории филэмбриогенеза Северцова. Гораздо труднее понять происхождение мифозоев и их онтогенеза с генетической точки зрения. Любые изменения в наследственной программе индивидуального развития обусловлены мутациями – изменениями генетических систем, контролирующих развитие. Однако обычные мутации вызывают лишь не очень значительные изменения размеров и формы органов, а существенные эволюционные преобразования морфологических структур происходят в результате целого ряда однотипных мутаций. Правда, значительные отклонения от нормы (возникновение двухголовых животных и младенцев, образование сросшихся близнецов и другие уродства) возникают иногда в результате воздействия непосредственно на зародыш каких-то повреждающих агентов во время его развития. Но и в таких случаях все части тела уродливых потомков сохраняют все признаки вида родителей, и крыло цыпленка не может превратиться в крыло летучей мыши, а у змеи не могут образоваться крылья птицы. Таким образом, причины возникновения химер нужно искать в области фантастики. Очевидно, сам факт превращения червей (или гусениц) в эльфов сопровождается почти полной перестройкой их генома, и следующие поколения эльфов развиваются уже по новой программе.
Можно предположить также, что в Мифляндии какие-то фрагменты генетического материала, включающие в себя группы функционально связанных друг с другом генов, обеспечивающих развитие разных органов, могут, подобно какой-то инфекции, передаваться от одного вида животного к другому неполовым путем (например, при участии кровососущих насекомых), что приводит к возникновению химер. И не исключено, что когда-то случались настоящие эпидемии «инфекционного химерогенеза». Это, конечно, очень смелая гипотеза, но в Мифляндии много есть такого, что и не снилось нашим мудрецам...
Литература
1. Иванова-Казас ОМ. Страна Мифляндия. Размножение мифозоев. // Природа. 2004- №4- С.49–54.
2. Терентьев-Катанский А.Н. Иллюстрации к китайскому бестиарию. СПб, 2004.
3. Энциклопедия сверхъестественных существ. М., 1997.
4. Кондаков H.H. // Химия и жизнь. 1982. №4. Последняя страница обложки.
5. Кашкина М.И, Викторчук И.В. // Биология моря. 2002. Т.28. №2. С. 156– 157.
6. Скандинавские сказания. М., 1988.