Кожен вид унікальний. Власне, на цьому ґрунтується опис видів. Якщо група істот не має унікальних ознак, то вона не є видом. Та все ж деякі, на наші людські мірки, привертають більше уваги. В інтернеті чимало переліків на кшталт «10 неймовірних тварин», та я ніяк не збагну, чим послуговувалися упорядники. Переліки різняться, логіка підбірки неочевидна. І лише одна спільна риса — в них відсутні черви.
Словом «черв» називають представників різних еволюційних ліній. У шкільних підручниках згадані кільчасті, плоскі та круглі черви. Не буде помилкою назвати червами представників типів Немертини та Приапуліди. Власне, англійською перші — «ribbon worms», другі — «penis worms» (і певна схожість із пенісом дійсно є). Українська назва, Приапуліди, натякає на античне божество Пріапа, що вирізнявся великим постійно ерегованим пенісом.
Окрім згаданих груп, словом «черв» називають деяких істот із інших таксонів. В англійській мові хоч гать гати різних назв із «worms» (ящірка веретільниця — slow worm, жуки-світлячки — glowworm, гусінь шовкопряда — silkworm та багато-багато інших). В українській зоологічній термінології є молюск корабельний черв та амфібії черв’яги. У розмовній мові червами називають личинок різних істот (мучні черви — личинки жука хрущака борошняного, черви-опариші — розмовна назва личинок мухи м’ясної тощо).
Отож, червами називають тварин, між якими спільного хіба що «червоподібна» форма тіла — видовжена із відсутніми або короткими кінцівками. І ще — відчуття огиди, яке часто викликають тварини, названі червами. Гадаю, неприємні емоції зумовлені тим, що більшість паразитів, яких можемо побачити на власні очі, має червоподібну форму. Існує стійка асоціація із «глистами» чи «хробаками». Але паразитичні види — лише незначна частка у різноманітті червів. І поміж них чимало вражають.
Деякі черви просто прекрасні, як плоскі черви роду Псевдобіцерос або кільчасті черви роду Спіробранхус.
Pseudobiceros bedfordi1
Інші вражають розмірами — немертина Lineus longissimus змагається із синім китом за звання найдовшої сучасної тварини. Попри скромну товщину — менше ніж сантиметр, черви виростають до 10–15 метрів, а інколи до 30 метрів!2 Це на три метри коротше за рекорд довжини синього кита. Утім є непідтверджені повідомлення, що Lineus longissimus бувають довші.
Spirobranchus giganteus3
Черви змінюють вигляд планети. Мабуть, усі чули про значення дощових червів для утворення ґрунтів. Морські кільчасті черви серпули змінюють рельєф океанічного дна. Впродовж життя вони будують тверду вапнякову хатинку довкола свого тіла, яка надалі зберігатиметься сотні мільйонів років.
Особливо важливий вплив на біосферу мають нематоди. Вони поступаються комахам за кількістю видів, але якщо рахувати кожен організм, то нематоди — в безперечних лідерах. Вісімдесят відсотків усіх багатоклітинних істот є нематодами!4 У пригоршні ґрунту живе щонайменше тисяча нематод. Ці крихітки є важливою ланкою колообігу речовини. Навряд чи коли-небудь буде створено суперкомп’ютер, якому буде до снаги повністю оцінити вплив нематод на біосферу. Та один висновок можна зробити сьогодні — без них планета мала б докорінно інший вигляд і не мала б придатних умов для життя людей. Попри важливе значення, годі шукати нематод у переліках «10 вражаючих фактів про тварин».
Щоб компенсувати несправедливість, пропоную вашій увазі 10 вражаючих фактів про… ні, навіть не про нематод. А лише про один вид — Caenorhabditis elegans. Це маленькі ґрунтові черви, завдовжки один міліметр. На вигляд нічим не примітні, але це не завадить назвати десять вражаючих фактів.
Caenorhabditis elegans5
1. Caenorhabditis elegans замешкували всі континенти, окрім Антарктиди. Це не унікальна ознака, проте непересічна. Можливо, розселенню посприяла людська діяльність — на сьогодні немає можливості це довести чи спростувати. Хоч би як було, на суходолі небагато видів із таким великим ареалом.
2. Caenorhabditis elegans побували за межами планети. На сьогодні близько пів сотні видів тварин злітали в космос. Та лише представники одного виду злітали і пережили катастрофу комічного корабля. Так, Caenorhabditis elegans були на борту шатла «Коламбія», який трагічно розбився після завершення місії у лютому 2003 року. Єдиними вцілілими учасниками польоту виявилися нематоди6.
В інтернет-переліках дивовижних тварин часто фігурують тихоходи як тварини, що можуть пережити будь-що, навіть вихід у відкритий космос. Це не те щоб неправда, радше некоректне подання інформації. Насправді лише деякі тихоходи спроможні витримати вплив екстремальних чинників і лише за умови, що перебуватимуть у неактивному стані, тобто будуть попередньо повільно зневоднені7. Якщо живий, активний тихоход потрапить у несприятливі обставини, то швидко загине.
3. У популяціях Caenorhabditis elegans дві статі — самці та… гермафродити. На цьому дива не завершено. Гермафродитизм трапляється в природі часто. Такими є виноградні равлики, дощові черви, медичні п’явки та багато інших тварин. Зазвичай гермафродити або запліднюють один одного, або приймають певну роль — одна істота виконує функцію самця, інша — самки. У Caenorhabditis elegans істоти гермафродитної статі запліднюють самі себе. Самозапліднення — ризикований еволюційний шлях, більшість тварин його уникає. Винятки — паразитичні черви солітери (бичачий ціп’як, свинячий ціп’як та інші). Вони завжди живуть поодиноко, двох паразитів організм хазяїна не витримав би. Відповідно, солітери вимушені запліднювати самі себе. Розмноження Caenorhabditis elegans не підпадає під жодну із відомих схем. За можливості самці запліднюють гермафродитів, втім їх суттєво менше ніж самок8. Самець не кожному зустрінеться. Зазвичай гермафродити запліднюють самі себе. До речі, потомство від самозапліднення народжується хирлявіше, ніж від сексу з самцями, та вже яке є.
4. У Caenorhabditis elegans немає самок, але є напрочуд турботливі матусі. Коли їжі недостатньо, яйця не відкладаються назовні й личинки вилупляються в тілі матері. Вони починають їсти те, що є довкола — її органи. А та й не проти: утворює спеціальну поживну суміш, яку перед смертю виводить із тіла і живить личинок. Рештки матері також з’їдають9.
5. Caenorhabditis elegans використовують в лабораторіях як модельний об’єкт. Завдяки дослідженням було отримано щонайменше чотири Нобелівські премії. Три — з фізіології або медицини: за відкриття керованої смерті клітин (2002 рік), за відкриття РНК-інтерференції (пригнічення експресії генів дволанцюговою РНК) (2006 рік) та за відкриття мікроРНК (2024 рік). У 2008 році премію з хімії отримала команда, що розробила застосування зеленого флуоресцентного білка для візуалізації роботи генів у живих клітинах.
На думку нематолога Говарда Ферріса, Caenorhabditis elegans — найбільш вивчений вид10. Попри те, що для науки він описаний краще, ніж будь-яке інше створіння, про нього знають лічені фахівці. Інформацію про черва наведено не в кожному університетському підручнику з біологічних дисциплін, і поготів важко знайти його у шкільних підручниках.
6. Caenorhabditis elegans є першим видом евкаріотів, геном якого повністю описано. Сталося це у 1998 році, за пʼять років до опису геному людини. Виявилося, що шість хромосом нематоди містять близько 20 тисяч генів. У людини… приблизно стільки ж — 19–21 тисяча генів. Щоправда, є важлива подробиця: у людини гени довші, загалом геном нараховує близько 3,1 мільярда пар нуклеотидів11. У нематоди в геномі — лише 100 мільйонів пар12. Щоб відчути різницю між цими показниками, наведу аналогію: 100 мільйонів секунд — це трішки більше ніж три роки. 3,1 мільярда секунд — 98 років. Тож, попри майже однакову кількість генів, геном нематод значно коротший. Втім дивуватися є чому, адже тіло людини складається із десятків трильйонів клітин. У випадку Caenorhabditis elegans 20 тисяч генів необхідні для утворення якоїсь тисячі клітин. А точніше, у тілі дорослого гермафродита — 959 клітин13.
До речі, стала кількість клітин в межах виду притаманна іншим нематодам. Я дізнався про це, коли вже мав диплом магістра біології, і перша думка: «Вау! А чому про це не писали в шкільному підручнику?».
7. Легкість в утриманні та невелика кількість клітин роблять Caenorhabditis elegans зручним об’єктом для експериментів. Цей вид особливо зручний для дослідження нервової системи. У дорослого гермафродитного черва — 302 нервові клітини. Ще в 1986 році було побудовано повний конектом — мапу зв’язків між нервовими клітинами14. Відтоді і дотепер це єдиний вид із повним конектомом.
До речі, ви зауважили, що 302 нервові клітини — це третина від загальної кількості клітин?
8. Як то прийнято у нематод, у Caenorhabditis elegans ріст супроводжується линькою і змінами в організмі. Кожній линьці передує уповільнення активності: черв входить у стан, який можна назвати сном. Звісно, він простіший за людський сон, та з огляду на різницю в будові нервових систем, аналогія прийнятна. Оскільки конектом добре відомий, помічено, що під час сну в червів формуються нові нейронні зв’язки. Що вказує на одне із призначень сну у тварин15.
На сьогодні Caenorhabditis elegans — організм із найпростішою нервовою системою, в якого виявлено сон (або стан, близький до сну).
9. Як і в деяких інших нематод, у кишківнику Caenorhabditis elegans наявні численні гранули, функція яких досі не відома. Нагадаю, що йдеться про анатомічну особливість тварини, яку називають найбільш вивченим організмом! Уявіть, якби на лекції з анатомії людини студенти запитали: «Професоре, а це що за вирости в кишках?» — а у відповідь: «Та хто зна? Є та й є, на іспиті про це не питатимуть».
10. Caenorhabditis elegans досліджували фахівці та фахівчині із зоології, нейробіології, генетики, фізіології, хімії та інших природничих наук. Однак вид досі не привернув увагу антропологів, хоча, на мою думку, для цього є підстави. Наукові спільноти варті окремих антропологічних та соціологічних досліджень. Певні дослідження на цю тему є, та небагато. Наприклад, американський соціолог Томас Шефф у фаховому журналі із криміналістики опублікував роботу Academic gangs («Академічні банди»)16, у якій провів аналогії між науковими школами та організованими злочинними угрупуваннями. Не завжди, але, на жаль, подекуди науковці та науковиці дійсно об’єднуються в групи, де поділ на своїх та чужих важливіший за неупереджений пошук знань. Нематологиня Кеті Севідж-Данн (Cathy Savage-Dunn) наводить приклад дослідників мух-дрозофіл, де панує жорстка конкуренція і недовіра до «чужих». Натомість, як відзначає науковиця, довкола Caenorhabditis elegans сформувалося доброзичливе коло однодумців. Раз на два роки вони збираються на конференції, радо діляться новинами з лабораторій, проводять комедійні вистави і представляють різноманітні хенд-мейд сувеніри, присвячені Caenorhabditis elegans10. Справді неймовірний черв!
