І в медуз бувають мутанти
Кожен, хто хоч раз плавав у Чорному (Білому, Японському) морі, бачив медуз. Самих звичайних - вухатих медуз Аврелій (Aurelia aurita). У Чорному
море численні ще медузи-корнероти (Rhizostoma pulmo). У Аврелії в дзвоні добре помітні чотири великі фіолетові гонади, а під дзвоном --
стільки ж великих ротових лопатей. У коренерота теж чотири ротові лопаті, тільки кожна роздвоєний. Загалом, четирехлучевая симетрія. Вона типова для
Сцифоїдні медуз. Однак іноді зустрічаються особини з трьома, п'ятьма або шістьма гонад і ротової лопатями. Аномальна симетрія!
Л. Гершвін з Каліфорнійського університету в Берклі вирішила розібратися в цій аномалії (Gershwin L.// J. Mar.
Biol. Assoc. U.K. 1999. V.79. № 6. P.993-1000). Вона ловила медуз в море, а також працювала з розводяться в неволі - японськими за походженням Aurelia
aurita та місцевими каліфорнійськими Aurelia labiata, крім того, аналізувала ще три види. Сцифоїдні медузи розмножуються так: з яйця вилуплюється крихітна
личинка - планула. Поплававши деякий час у товщі води, вона опускається на дно і стає сидячим поліпом, який незабаром починає ділитися, перетворюючись на
щось подібне стосі малесеньких блюдечек на ніжці. Блюдечка одне за одним, по два-три кожну добу, відокремлюються (цей процес називається стробіляціей) і
розпливаються. Назва у них гарне - ефіри. Кожна ефіру - це вже медуза, тільки недорозвинена. Вона зазнає метаморфоз і перетворюється на молоду
медузу. Всі ефіри від одного поліпа генетично ідентичні, як однояйцеві близнюки. І симетрію ефіру зберігає на все життя. Прекрасна модель для
дослідження генетичних закономірностей аномальної симетрії!
Гершвін ловила медуз A.labiata в морі у південній Каліфорнії і визначала їх симетрію. У Лонг-Біч аномальними виявилося близько 10% медуз:
10.8% самців і 9.1% самок. Серед самців, крім звичайних тетрамерних, часто траплялися Пента-і гексамерние, серед самок - в основному гексамерние. 10% аномальних
особин - це дуже багато (як якби кожен десятий зустрічний на вулиці був з трьома очима!). Але в Ньюпорт-Бей аномальних медуз було менше 5% (в один рік
частіше траплялися трімерние, в іншій - Пента-і гексамерние), а у Сан-Дієго з 241 медузи всі були нормальними! Хоча відстань між цими пунктами все в
півсотні миль. Приблизно така ж картина спостерігалася і в інших видів медуз.
Медуза Aurelia aurita, вид знизу (а); освіта ефір (еф) у Аврелія (б); медуза Rhizostoma pulmo, вид збоку (в); схема освіти медуз
з трьох-, чотирьох-(норма), п'яти-і шестипроменева симетрією з ефір, отрожденних одним і тим же поліпом (г)
В акваріумі серед ефір, що відділилися від одного і того ж поліпа, зустрічалися всі варіанти симетрії - від трьох-до шестипроменева. Ще
сильніше змінювалося число органів почуттів - ропаліев (в нормі їх 8) і крайових лопатей (в нормі 16). У ефір від одного поліпа кількість ропаліев коливалося
від 4 до 12. Частка аномальних особин у народилися в акваріумі A.aurita становила 12.3%, у Pelagia colorata 11.3%. За літературними даними, частота аномальних
особин у Аврелій коливається від півтора до 20-25%. Ці мутанти - не "безнадійні виродки", вони живуть і розмножуються!
Отримання потомства від аномальних (шестипроменева) Аврелій виявилося завданням, набагато більш складним, ніж від звичайних, але Гершвін це
вдалося. Одну лінію вона підтримувала 4.5 міс. Спочатку майже всі ефіри (88.9%) були аномальними, через 2 міс. їх частка у новонародженому потомство знизилася до
половини (50.9%), а до кінця досвіду до 29%. Ні знижена температура, ні хімічний стрес (дія йоду) не впливали на симетрію, хоча обидва чинники
впливали на відокремлення і метаморфоз ефір. Висновок ясний: аномальна симетрія - наслідок випадкової і суто генетичної мінливості, що не залежить від
факторів середовища. Життєздатність таких медуз знижена, але вони мають якийсь механізм саморемонта, так що з часом положення нормалізується. Однак
мутації виникають знову і знову з такою періодичністю, що стабілізуючий відбір не встигає прибирати аномальних тварин, і частота появи мутантів
залишається хоч і сильно мінливою, але досить високою.
Механізми підтримки стабільності, ймовірно, сильно розрізняються у різних видів тварин з радіальної симетрією. Наприклад, сама
звичайна мілководна морська зірка у водах нашого Примор'я - патірія (Patiria pectinifera) - зазвичай має п'ять променів, але нерідкі зірки з чотирма та шістьма
променями, трапляються з трьома та сімома. Так само мінливо число променів у тропічних зірок роду Linckia. А ось великі красиві морські зірки роду
Asterias, звичайні у нас на півночі і Далекому Сході, завжди п'ятипроменевих. Виходить, для медуз і деяких видів морських зірок аномальна симетрія не настільки
небезпечна, раз стабілізуючий природний відбір її не забороняє, як, наприклад, - трехглазих особин у хребетних!
Можливо, зміна симетрії - один з важливих шляхів еволюції кишковопорожнинних тварин і споріднених їм груп. Коралові поліпи,
наприклад, більш еволюційно просунуті, ніж Сцифоїдні медузи, серед них і вимерлі палеозойські четирехлучевие, і нині живі шестипроменева
(актинії, мадрепоровие корали та ін), і восьмілучевие корали (м'які альціонаріі, рогові горгоніевие, морські пір'я). А в докембрії, в вендські
період, існували тварини спірного систематичного положення, але близькі до кишковопорожнинних і характеризувалися трипроменевою симетрією (деякі з них
були відкриті і описані М. А. Федонкіним - Федонкін М.А. Загадки вендського фауни// Природа. 1989. № 8. С.59-72; 2000. № 9. С.3-11).
Не виключено, що перехід у процесі еволюції кишковопорожнинних від трипроменевою симетрії через четирехлучевую до шести-і восьмілучевой був полегшений нестрогим
закріпленням порядку симетрії і постійною появою аномалій - "сировини" для рушійного природного відбору.
Література
Стаття К.Н. Несис,
доктор біологічних наук, Москва
