fbpx
ОСТАННІЙ ПОДКАСТ
Підписуйся на найнауковішу розсилку!
І миттєво отримуй 9 електронних журналів Куншт у подарунок.

Ми під'їдаємо крихти cookies за вами. Навіщо це нам?

Читати

Пардон за відволікалочку. Допоможи Куншт бути незалежним!

Пардон за відволікалочку. Допоможи Куншт бути незалежним!

Повідомлення успішно надіслано

Для пошуку
введіть назву запису
Людина — 14.06.21
ТЕКСТ: Леонід Горобець
Ілюстрації: Каталіна Маєвська
Ми любимо тексти без помилок. Якщо ви все ж таки щось знайшли, виділіть фрагмент і натисніть
Ctrl+Enter.
Риба всередині нас: уривок з книжки «Слідуй за розбитим черепом»

Як знайти у себе хорду, чому нам потрібен хребет і як стосунки між ними схожі на пошук кращої роботи? Про це розповідає Леонід Горобець в уривку з книжки «Слідуй за розбитим черепом: історія еволюції скелета», яку можна передзамовити на сайті видавництва «Віхола».

Хорда — перший складник внутрішнього скелета

 

Спробуємо пройти за допомогою цього орієнтира крізь лабіринт форм тварин і в подальшому побачимо, що він сягає також найбезформніших органічних істот.

Ґете «Формування і перетворення органічних істот»

 

У часи кембрійського періоду, приблизно 540 мільйоноліть тому, склалися сприятливі умови для виникнення скелетних утворень, і тварини вповні цим скористалися. У наших предків з’явилася хорда — перший внутрішній скелет.

 

Хорда — це тонкостінна трубочка, що проходить крізь тіло тварини. Усередині її вміст рідкий, а стінки представлені переважно кільцевими волокнами. Завдяки цьому хорда легко згинається, не втрачаючи форми. Хорда виконує ту саму функцію осьового скелета, що й наш хребет,— є центральним органом опори. Але за походженням вона ближче до видозмінених м’язів, а не хрящів і кісток.

 

Тією чи іншою мірою сліди хорди можна знайти в усіх представників типу хордові: асцидій, міног і міксин, риб, земноводних, плазунів, птахів і ссавців. Добре помітна хорда в риб. В акул та осетрів це доволі великий орган, з нього навіть окрему страву готують— визигу.

 

Оскільки акул та осетрів їсти доводиться не щодня, то можете пошукати хорду в інших риб. У них вона має вигляд білої кульки, що розташована між хребцями. Найлегше її віднайти в тушкованій рибі та консервах, за такого способу приготування хребці легко розпадаються.

 

Якщо ви не знаєте, де хорда в людей, це непогано. В нас вона наявна лише на ранніх стадіях розвитку ембріона і в подальшому зменшується до ядра міжхребцевих дисків. Відчути власну хорду можна, коли вона вилізе міжхребцевою грижею. Тож ліпше віднайти її не в себе, а в запеченого осетра.

 

Хорда в людей — це не просто відлуння сивої давнини, а важливий орган для нормального розвитку ембріона. Вона стимулює деякі клітини зародка розвиватися в хребці. Тобто хорда не перетворюється на хребет, але спонукає до утворення хребців.

Поява хребців

 

Порівняння спинної і грудної частини хребта, ребер і хрящів приводить нас до цікавих моментів.

Ґете «Формування і перетворення органічних істот»

 

Хорда — орган цілісний: не має суглобів, не має з’єднань, подібний до видовженого тяжа сполучної тканини. У процесі еволюції такий орган може стати хіба що товстішим чи тоншим, радикальних змін не буде. Це простий, але надійний складник базової тілобудови хордових тварин.

 

Хребет — значно складніша структура, що складається з великої кількості хребців, кожен з яких, своєю чергою, утворено з декількох частин. Завдяки складності будови хребет функціональніший. Але еволюційні перетворення з ним відбуваються важче, ніж із хордою. Навіть такий відносно простий хребет, як у риб, не може з’явитися швидко, потрібне поступове ускладнення впродовж багатьох поколінь. Співіснування двох варіантів осьового скелета: простої хорди і складного хребта — виявилося надзвичайно вдалим поєднанням. Допоки основне навантаження приймала хорда, хребет мав час на вдосконалення. Найперші зачатки хребців були не самодостатніми, але корисними — вони слугували додатковим місцем кріплення м’язів. При цьому самі спиралися на хорду. Без хорди перші хребці були б неефективними, і природний добір їх на жужель звів би.

 

Для унаочнення проведімо аналогію з опануванням професій. Уявіть, що ви працюєте на роботі, яка не потребує спеціальних навичок і дає невеликий, але стабільний дохід (наприклад, ви кур’єр). Водночас опановуєте складнішу професію (скажімо, програміста). Допоки ви новачок у програмуванні, прибутки від другого фаху незначні й нерегулярні. Але в майбутньому цей напрямок буде дуже вигідним. Робота кур’єра ніяк не пов’язана з роботою програміста, крім одного: якби ви не працювали кур’єром, то не змогли би стати програмістом, у вас не було б грошей на початку кар’єри.

 

Приблизно такі взаємини хорди й хребта в нашій еволюції: це різні органи, але якби на ранніх етапах хорда не приймала на себе основне навантаження, то прості хребці не впоралися б.

 

Хребці з’являлися неодноразово в різних еволюційних лініях незалежно один від одного. Таке було можливо завдяки чудовій властивості опорно-рухової системи — збільшення навантаження на осьовий скелет стимулює появу хрящових елементів довкола хорди. Тобто можливість утворювати хребет передбачена будовою тіла хордових. Здається неймовірним, проте згадаймо, що в нашому світі можливість передує потребі. Тож більш дивовижним було б, якби хребці з’явилися без будь-яких передумов.

 

У деяких істот (зокрема в хрящових риб) хребці формувалися з речовини довкола хорди, поступово обростаючи її. В інших зверху й знизу хорди з’явилися хрящові утворення, які в подальшому досягли різного ступеня розвитку: в круглоротих так і залишилися маленькими хрящами, у кісткових риб і наземних хребетних перетворилися на міцні хребці.

 

Боротьба за виживання сприяла формуванню міцного осьового скелета. В той час у давньому океані на наших пращурів чигало безліч безхребетних хи­жаків, закутих у твердий панцир. Наші безхребетні вороги й конкуренти були добре захищені, та вдосконалення захисту є лише одним із чотирьох напрямків, який розвивається завдяки скелету. Згадаймо ще три: швидкість, розміри та розум. І тут переваги були на боці наших предків.

 

Тварини зі внутрішнім скелетом прудкіші, бо їхнє тіло може набути обтічної форми. Еластична хорда й гнучкий хребет дають змогу швидко рухати тулубом. Зі збільшенням швидкості виникала потреба додаткової опори для м’язів, тож у давніх риб дедалі більше поверх хорди розвивався хребет. Це дозволило реалізувати ще одну еволюційну перевагу внутрішнього скелета — збільшення розмірів.

 

Зростання є одним з найпростіших прийомів в еволюційному протистоянні «хижак — жертва». З певними заувагами він цілком ефективний упродовж сотень мільйоноліть. Однак, як зазначалося вище, зовнішній скелет обмежує ріст приблизно на двох-трьох метрах. 540‒460 мільйоноліть тому, від Скелетної революції та до першої половини ордовицького періоду, більшість тварин були приблизно одного розмірного класу: від 10 см до 1,5 м. Попри позірну рівність, перспективи були різні: безхребетні наблизилися до межі можливих розмірів, тоді як хордові могли ще рости й рости. І, що вкрай важливо, наші предки мали потенціал не лише до збільшення тіла. Завдяки особливостям будови нервової системи вони могли збільшувати мозок. Цим самим вповні користуючись четвертою перевагою скелета — вдосконаленням розуму.

Хорда — добре, а вкупі з нервовою трубкою — краще

 

Своєю довершеністю митець завдячує більше навчанню, аніж природі.

Ґете «Поезія і правда»

 

Ті хордові, які не утворили хребта, ведуть не надто активне життя. Подібно до найдавніших представників, вони шукають поживу, фільтруючи воду. Ланцетники здебільшого сидять нишком, закопавшись у придонні відклади. Асцидії приростають до різних предметів. Обрана ними життєва стратегія не програшна, у такий спосіб вони існують вже понад пів мільярда літ. Однак у світі існували й інші перспективи, і дехто ними скористався.

 

Предки риб, амфібій, рептилій, птахів і звірів не задовольнялися фільтруванням і опанували нові екологічні ніші. Щоправда, в ордовицькому періоді найбільш ласі місця вже були зайняті безхребетними монстрами. І тут нам у пригоді стала ще одна анатомічна особливість — нервова трубка.

 

У багатьох тварин нервові клітини об’єднуються в єдину структуру — мозок. Його розміри можуть бу­ти різними, та в усіх безхребетних живлення нервових клітин відбувається ззовні мозку. Лише в хордових нервова система представлена трубкою, тобто органом із порожниною всередині. Завдяки цьому живлення нервових клітин відбувається не лише ззовні, але і зсередини. Відповідно, такі тварини можуть еволюціонувати в напрямку збільшення розмірів центральної нервової системи. Ланцетнику з малорухомим способом життя то є зайвим, його нервова система так і залишається простою трубочкою поверх хорди. Прикріпленим асцидіям то вдвічі зайве, лише їхні личинки наділені нервовою трубкою, у дорослих асцидій нервова система спрощується до простого скупчення нервів. Але ми — не просто хордові, ми — хребетні.

 

Наші пращури обрали активний спосіб життя, запорукою виживання було вдосконалення швидкості й розуму. Нервова трубка дедалі ускладнювалася, перетворившись на головний і спинний мозок. Це органи надзвичайно корисні, цінні, проте водночас і вразливі. Отож, ускладнюючи мозок, варто розвинути навколо нього захисні утворення.

ТЕКСТ: Леонід Горобець
Ілюстрації: Каталіна Маєвська
Статті
Біологія
Поки бджоли гудуть: чим загрожує вимирання бджіл

Чому бджоли такі важливі, зокрема для людей?

Медицина
Вакцинований ‒ отже, озброєний: що потрібно знати про щеплення від COVID-19

Лікар-інфекціоніст, доцент Національного університету охорони здоров’я України Федір Лапій відповів на найважливіші запитання про вакцинацію від COVID-19.

Наука як мистецтво
Портрет медіамитця замолоду: інтерв’ю з Фаб’єном Зокко

Чим ідея сингулярності схожа на релігію, як митців надихали машини на початку ХХ сторіччя, а також про наукову фантастику і зв'язок мистецтва та науки. Говоримо з французьким митцем Фаб'єном Зокко.

Україна
Ловці у житі

Суржик, діалекти й літературна мова: спроба орієнтації на місцевості

До ворожки не ходи
До ворожки не ходи: конспірологічні теорії

Хто такі ковід-дисиденти, чому Джордж Сорос – улюблена мішень конспірологів, що таке підтверджувальне упередження і до чого тут синя сукня з чорним мереживом?

Фізика
Новий стан матерії: що таке часові кристали

Кристали часу - це не фантастика!

Повідомити про помилку

Текст, який буде надіслано нашим редакторам: