Для чего возникла многоклеточность?
Прежде чем непосредственно приступать к изучению древнейших многоклеточных организмов, давайте задумаемся: а зачем, собственно говоря, эта многоклеточность нужна? Какие преимущества она дает? На эту проблему можно посмотреть с разных точек зрения, но мы для начала посмотрим с экологической. Иными словами: что многоклеточность дает не самому организму, а экосистеме и в конечном счете биосфере . Малоразмерные фитопланктонные организмы (прежде всего прокариотные) сталкиваются с одной проблемой, на которую впервые обратил внимание гидробиолог Б.В. Виленкин. Снабжение этих одноклеточных биогенами и растворенными газами происходит за счет диффузии сквозь клеточную стенку; это, казалось бы, должно благоприятствовать миниатюризации клеток для максимального увеличения отношения ее поверхности к объему. Однако очень мелкий организм не способен выделиться из окружающей его водной массы, пассивно паря в толще воды (и оставаясь неподвижным относительно нее), он быстро создает вокруг себя "пустыню" - выедает из непосредственно окружающего его водного слоя все биогены. При этом он насыщает воду диффундирующей наружу органикой, которую не в силах удерживать внутри клетки из-за того же самого высокого соотношения поверхность/объем. То, что при этом безвозвратно теряется более трети клеточной продукции - полбеды; хуже, что на окисление этой органики расходуется кислород, и водный слой, окружающий организм, эвтрофицируется.
Одним словом, незабвенный Пятачок был прав: жизнь "очень маленького существа" полна неприятностей. Неприятностей этих можно избежать, лишь заставив организм перемещаться относительно вмещающей его воды. Этого можно добиться двумя способами: либо начать самому активно двигаться в ее толще, либо, наоборот, прикрепиться к неподвижному субстрату, чтобы вода двигалась относительно тебя. Второй способ прокариоты реализовали немедленно, сконструировав мат . А вот с первым способом (казалось бы, более простым и очевидным) у них возникли крупные проблемы - ибо эффективных органов движения, подобных жгутикам и ресничкам эукариотных одноклеточных, у прокариот не возникает, а создание клеточных агрегаций, способных к согласованным движениям (например, волнообразным) затруднено из-за крайней слабости межклеточных взаимодействий (см. ЖИЗНЬ: ДРЕВНЕЙШИЕ ФОРМЫ В РАННЕМ ДОКЕМБРИИ ).
Поэтому "генеральной линией" этот способ становится лишь при появлении эукариот, способных к образованию высокоинтегрированных клеточных агрегаций, т. е. к настоящей многоклеточности. Многоклеточность привела среди прочего к резкому повышению способности организмов создавать в своем теле запас питательных веществ. Практически лишенные этих запасов одноклеточные (в особенности прокариоты) обречены реагировать на изменения содержания биогенов в окружающей среде единственным способом изменением плотности популяций. (Примером такого их поведения может служить "цветение" водоемов, когда стремительное размножение одноклеточных и нитчатых водорослей быстро приводит к исчерпанию ресурса экосистемы; в результате безмерно разросшаяся популяция в одночасье вымирает, а на окисление этой мертвой органики расходуется затем почти весь кислород водоема - " замор ".) Запасные вещества и резервная биомасса крупных организмов делают их популяции более независимыми от колебаний ресурса и стабилизируют их плотность. В свою очередь, существующие в экосистеме геохимические круговороты обретают в лице этих организмов крупное резервное депо , оказывающее на все эти циклы мощное стабилизирующее воздействие. Такая "взаимная стабилизация" кажется одним из главных экологических следствий возникновения многоклеточных (хотя правильнее сказать - макроскопических, т. е. видимых невооруженным глазом) организмов. Последняя оговорка неслучайна.
См. Какой организм следует считать многоклеточным?
