При написании книги о человеческом теле есть одно преимущество: все читатели знают, что такое человеческое тело. Они в состоянии узнать с первого взгляда и отличить его, скажем, от камня или от дерева, от устрицы или лягушки, от собаки и даже от шимпанзе. Более того, все мы знаем заметные внешние черты человеческого тела и даже имеем некоторое представление о его внутреннем строении. Нам кое-что известно о наиболее очевидных его функциях.

В некотором смысле это и недостаток, поскольку всегда есть соблазн, вооружившись всеми этими знаниями, погрузиться в описание и обсуждение человеческого тела, не утруждая себя тем, чтобы осмотреться вокруг. И все-таки человек существует не в изоляции: он – частичка царства природы, а в более широком смысле – мелкая частичка всего мироздания.

Есть определенная польза в том, чтобы рассмотреть структуру и функционирование человеческого организма не в изоляции, а на фоне природы и Вселенной, и, следовательно, будет полезно на некоторое время прикинуться невеждами, которыми мы в действительности не являемся. Давайте попробуем определить то, что мы подразумеваем под человеческим телом.

Один способ достижения этого с точки зрения логики – это попытаться систематизировать все возможное на основании неких приемлемых различий, а затем поместить человека в одну из ячеек этой системы. Сконцентрировавшись на классификации, в которой мы должны определить место человеку, можем подразделить ее далее по более тонким отличительным признакам, найти ему новое место и продолжать до тех пор, пока это будет необходимо для целей данной книги.

Для начала, к примеру, мы можем сказать, что скала – это не человек. Камень не питается, не растет, не размножается; он не чувствует окружения и не умеет приспосабливаться к нему (это, в определенном смысле, служит для его защиты). Однако человек делает все это. Таким образом мы отличаем не только камень от человека, по и все неживое от живого. Мы делаем первое четкое различие, ведущее к надлежащей классификации человека, определив, что он живой.

Однако не Линней дал современное название явно выраженным группам, которые можно включить в царство животных. Эта честь принадлежит французскому естествоиспытателю Жоржу Леопольду Кювье, современнику Ламарка. В 1798 году он подразделил царство животных на четыре основные ветви и назвал каждую из этих ветвей «phylum»– тип, от греческого слова, означающего «племя», или «раса»

[2]

.

Шло время, и зоологи изучали царство животных более тщательно, в мельчайших подробностях, поэтому четыре типа Кювье кажутся слишком скромными. В настоящее время принято около двадцати типов. Я говорю «около», поскольку все такие классификации, будучи делом рук человека, зависят от индивидуального суждения их создателя. Есть пограничные случаи, когда один исследователь относит группу неких животных к определенному типу, а другой считает их совершенно недостойными того, чтобы они сами по себе составили тип.

Каждый тип (по крайней мере, в намерении того, кто составляет классификацию) включает в себя всех животных, соответствующих определенной основной схеме строения, которая по многим важным признакам отличается от той, что присуща всем другим животным. Лучший способ объяснить, что это означает, – привести несколько примеров. Это, в конце концов, покажет нам, какова же эта самая основная схема строения человеческого тела (а также организмов родственных человеку животных).

Почти столь же важно знать, что не является основной схемой строения человеческого тела. Наконец, это даст нам критерии, на которые мы сможем ссылаться время от времени далее в этой книге.

Тип протозоа (что по-гречески означает «первые животные») включает в себя все животные организмы, состоящие из единственной клетки. (Мне придется подробнее рассказать о клетках позднее, но я предположу сейчас, что вы и так уже достаточно наслышаны о клетках, чтобы данное утверждение имело для вас значение.) То, что представители этого типа имеют одноклеточный организм, вполне характерно, поскольку животные всех остальных типов включают в себя организмы, состоящие из ряда клеток (многоклеточные организмы).

По мнению биологов, в прошлом различные типы не были независимыми друг от друга, все произошли от одного общего предка. К несчастью, порядка возникновения типов и того, как из одного типа развился другой, никто не знает наверняка, хотя и существуют приемлемые предположения.

Прошлая история живых организмов наиболее наглядно прослеживается на примере ископаемых, окаменевших останков давно умерших существ, обнаруженных в глубоко залегающих горных породах. Первые ископаемые, четко показывающие строение животных, были найдены в скалах кембрийского периода, получившего такое название потому, что эти скалы находились в Кембрии – так римляне называли Уэльс, где впервые начали изучать эти скальные породы. Возраст скальных пород кембрийского периода миллиард лет и более, а в это время все типы, кроме одного, уже явно определились и связи между ними больше не были очевидными.

Следовательно, подробные заключения об эволюции типа должны основываться на косвенной информации. К примеру, поскольку и членистоногие и кольчатые черви обладают сегментацией и поскольку членистоногие в целом более сложные по структуре, целесообразно предположить, что давным-давно, более полумиллиарда лет назад, некая группа кольчатых червей обзавелась хитиновой оболочкой, и они стали первыми членистоногими.

Это предположение, само по себе приемлемое, подкрепляется существованием сегодня животного, которое называют peripatus. Оно классифицируется как членистоногое, но явно самое примитивное из членистоногих и обладает некоторыми характеристиками, которые зоологи обычно ожидают найти у кольчатых червей. Значит, это то самое потерянное звено – потомок линии существ, которые могли быть кольчатыми червями и все-таки не стали полноценными членистоногими.

Конечно, больше всего зоолога будет интересовать установление четкой линии потомков для типа, который включает в себя человека. Этот тип я еще (намеренно) не упоминал. Представители типов, о которых уже шла речь, явно и существенно отличаются от человека, и его нельзя отнести ни к одному из них. В отличие от простейших одноклеточных мы состоим из множества клеток. В отличие от руконогих, моллюсков и членистоногих у нас нет твердой оболочки. В отличие от кольчатых червей у нас нет твердых тканей. В отличие от иглокожих мы – существа с билатеральной симметрией.

Но как же тогда быть с радиальной и билатеральной симметрией?

Разгадкой может послужить молодая особь иглокожих. Как у многих животных, существо, когда оно появляется из яйцеклетки, имеет строение совершенно отличное от того, какое будет иметь, став взрослым. Прежде чем стать взрослой особью, в процессе развития оно подвергается радикальным изменениям. Самый наглядный пример – это гусеница, которая становится бабочкой.

Такой молодой особью, радикально отличающейся от взрослой, является личинка (по-латыни larva, что означает «привидение»). Точно так же, как привидение возникает в облике человека, не имея ни его плоти, ни строения, так и личинка возникает из яйца, отложенного матерью, не имея ни материнской формы, ни строения. Иногда (но не всегда) личинка имеет строение и функции, которые, как мы можем полагать, характерны для существа, от которого она произошла, в то время как взрослая особь, которой она станет позднее, совсем иная.

К примеру, многие иглокожие, руконогие и моллюски большую часть жизни проводят в фиксированном положении или в лучшем случае способны на очень медленное передвижение. Однако личинка таких существ способна свободно передвигаться, и это полезно – она может выбрать для себя наиболее подходящее место и обосноваться там. Будь она неподвижной, как ее родитель, все отпрыски вырастали бы рядом с родителем и погибали бы в сражении за пищу. Резонно предположить, что такие ведущие оседлый образ жизни существа произошли от свободно передвигавшихся предков и есть возможность найти у личинки и другие характерные черты, присущие этим самым предкам.

Личинки иглокожих не только способны свободно передвигаться, но также обладают билатеральной симметрией. Радиальная симметрия появляется только после превращения во взрослую особь. Появившаяся радиальная симметрия, таким образом, станет вторичным признаком, которого, возможно, совсем не существовало в самые первые дни жизни иглокожих.

В общем и целом хордовые, как они были описаны до сих пор, не слишком преуспевающий тип. Число видов, которое он объединяет, невелико, жизнь они ведут пассивную и медлительную. Однако у них имелся большой потенциал. Спинная струна – прототип внутреннего каркаса, к которому могут прикрепляться мышцы. Внутренний каркас гораздо легче и более эффективен, нежели такой внутренний каркас, как раковина. К тому же жаберные щели можно приспособить для того, чтобы извлекать из воды не только пищу, но и кислород, делая дыхание более эффективным, чем у других типов. Наконец, дорсальный нервный тяж оказался гораздо более способным к усовершенствованию и развитию на протяжении нескольких сотен миллионов лет, чем любой нервный тяж, расположенный вентралыно.

Но все это скорее потенциальные, чем реальные качества небольшой и довольно неудачливой троицы подтипов, описанных до сих пор. Однако остается четвертый подтип, который предположительно мог развиться из предков ланцетника, той самой примитивной группы, сохраняющей спинную струпу на протяжении всей жизни. Именно к этому четвертому подтипу принадлежит человек, а также большинство известных нам животных.

Произошло то, что спинная струна, сплошной несегментированный стержень, взяла на себя сегментацию остального организма. Она постепенно трансформировалась в ряд хрящевых дисков, по одному на каждый сегмент. Это не только снабдило новое существо более упругим и эластичным стержнем. Помимо этого, отдельные сегменты стали окружать дорсальный нервный тяж так, чтобы обеспечить эту ключевую часть организма надежной защитой от толчков и ударов. Полоски хрящей также выстлали жаберные щели, ужесточив их и образовав жаберные дуги.

Отдельные диски, в которые превратилась спинная струна, называются

позвонки

, по причинам, которые я приведу ниже. Существа с такими позвонками являются представителями всех остальных хордовых и включены в четвертый и последний из их подтипов – позвоночные. Именно этот подтип и включает в себя позвоночных животных Ламарка.

Все позвоночные имеют полый дорсальный нервный тяж, характерный для хордовых, заключенный в позвонки. Он есть и у человека, что делает его представителем и хордовых и позвоночных. Однако последние, обзаведясь позвонками, утратили спинную струну. Не придал ли им этот факт статус отдельного типа? По-видимому, это было бы возможно, если бы спинная струна действительно исчезла, но это не так. Для того чтобы относиться к хордовым, организм должен обладать спинной струной в какой-то момент его жизни, как оболочечник на стадии личинки.