Невероятная эволюция непристойного органа
Приложение Русской службы BBC News доступно для IOS и Android. Вы можете также подписаться на наш канал в Telegram.
Автор фото, Thinkstock
Ученые подчеркивают, что предмет исследования, о котором пойдет речь в этой статье, весьма важен. Почему же никто раньше не решился заняться серьезным исследованием происхождения ануса? - удивляется корреспондент BBC Earth.
Да-да, это фото щенка, вид сзади. Не могли же мы, в самом деле, проиллюстрировать эту статью фотографией анального отверстия?
Перед тем, как приступить к описанию происхождения ануса, давайте отступим на шаг и посмотрим на предмет нашего исследования непредвзято. Это предмет деликатный, и при его обсуждении почему-то очень трудно удержаться от чересчур фривольных, а то и просто глупых шуток, которые принято называть словесным поносом.
Да, довольно сложно собраться и подойти к делу серьезно, а не через… ну, вы понимаете. Почему исследователи до сих пор не сели на свои пятые точки и не сделали на эту тему выводов, прямых, как одноименная кишка? Неужели это настолько дурно пахнущая тема для исследования?
Шутки и впрямь получаются какие-то казарменные, но если вам действительно интересны ответы на фундаментальные вопросы эволюции - не отчаивайтесь, читайте дальше.
Дело в том, что ученые совсем недавно опубликовали трактат о происхождении ануса, и они подчеркивают, что предмет исследования куда более важен, чем кажется на первый взгляд.
Оказывается, анальное отверстие - одна из наиболее важных частей тела многих животных, полностью преображающая работу пищеварительной системы организма. Щенок на нашей первой иллюстрации без него не смог бы питаться и расти. Но, как ни странно, не у всех животных есть анус. У некоторых представителей фауны он упрощенной конструкции, у других их вообще несколько, у третьих анус то есть, то нет. Ну и, наконец, они, анусы, бывают и многофункциональными.
Автор фото, Alamy
У птиц анальное отверстие не так заметно
Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.
Конец истории Подкаст
Счастливые обладатели органа, служащего предметов стольких шуток, имеют куда более совершенное пищеварение. Они могут более эффективно питаться и расти, достигая крупных размеров. История происхождения ануса - это на самом деле история того, как животные эволюционировали, приобрели отличия друг от друга и превратились в высокоорганизованных существ.
Научная работа об эволюции и развитии ануса была опубликована в Zoologischer Anzeiger - "Журнале сравнительной зоологии".
Молекулярные биологи Андреас Хейнол и Хема Мартан-Дюран из Бергенского университета в Норвегии самостоятельно провели часть исследования, потому что до них никто этим не занимался. В последнее время ученые получили возможность изучить, как гены влияют на развитие различных видов.
"Таким образом возродился интерес к происхождению различных систем органов в нашем организме. Как появился мозг? Как эволюционировала кровь? - рассказывает Хейнол. - Такие исследования были проведены в отношении нескольких систем органов, к примеру, нервной системы, но на анальное отверстие никто не обращал внимания".
В ходе эволюции анусы принимали самые разные формы, порой вовсе исчезая. "Это замечательный предмет исследования: выяснять, как эволюционные изменения, происходившие на молекулярном уровне, влияли на эту часть кишечника", - считает Хейнол.
Переваривая факты
Внешний вид анального отверстия, само собой, неразрывно связан с развитием всего пищеварительного тракта.
Пищеварительная система - одна из важнейших для любого живого существа. Она позволяет эффективно употреблять еду и усваивать содержащиеся в ней питательные вещества, чтобы обеспечивать рост и функционирование организма.
Однако некоторые живые существа как-то справляются и без пищеварительного тракта - в их числе морские губки и ленточные черви. Ануса, соответственно, у них тоже нет.
Автор фото, Bruno Vellutini
Это маленькое существо имеет пищеварительный тракт в виде буквы U
Другие представители фауны имеют очень простой орган: мешок с единственным отверстием, которое выполняет функцию одновременного ротового и анального - через него поглощается еда, через него же происходит выброс экскрементов.
Таким образом обрабатывают пищу многие желеобразные организмы, которые живут в океане: морские анемоны, кораллы, медузы (тип стрекающие) и гребневики. Так же поступают и многие типы плоских червей (Platyhelminthes).
Сидячие (потерявшие подвижность и живущие, прикрепившись к предметам или другим животным) существа часто имеют пищеварительный тракт в форме буквы U, где ротовое отверстие расположено рядом с анусом. "Как-то справляются", - замечает доктор Хейнол.
Есть и некоторые существа, имеющие, по определению Хейнола и Мартан-Дюрана, "временный" анус.
У крохотных червей гнатостомидул, достигающих всего нескольких миллиметров в длину, есть временное отверстие в кишечнике, через которое, по предположениям исследователей, происходит дефекация. Однако этот процесс еще ни разу не удавалось понаблюдать.
Похоже устроены и одни из самых маленьких живых существ, носящие латинское название Limnognathia. Они обитают в горячих источниках гренландского острова Диско и были открыты лишь в 1994 году.
Автор фото, Cassandra Extavour
У этого плоского червя множество анальных отверстий на спине
Понять, почему и как у живых существ появился анус, сложно еще и потому, что у многих животных он в результате эволюции со временем опять исчез.
У плоских червей его как правило нет, но некоторые их виды все-таки им обзавелись. А у многоветвистокишечных турбеллярий и вообще сразу несколько анальных отверстий на спине.
Большинство вторичноротых (к этой ветви развития животных относятся морские звезды, морские огурцы и все позвоночные, в том числе птицы, рыбы и млекопитающие) имеют анальное отверстие. У некоторых классов, к примеру, рептилий и птиц, оно совмещено с репродуктивным отверстием, формируя так называемую клоаку. Но один класс вторичноротых, морские звезды, анус к настоящему времени утратил.
История и функции ануса становятся все более удивительными по мере их вдумчивого изучения. Например, некоторые животные растут с анальным отверстием, но могут его позднее лишиться.
К ним относится редкий вид скорпионов, способных отделять хвост при нападении хищников (эта способность называется аутотомия). У такого умения, конечно, есть плюсы - скорпион спасает себе жизнь, оставляя нападающему лишь хвост. Однако без последствий это не остается. Ведь, отделяя хвост, скорпион Ananteris balzani лишается и анального отверстия.
Хвост не отрастает вновь, а рана зарубцовывается. Скорпион теряет способность испражняться, и его живот раздувается от накапливающихся фекалий.
Эта поучительная история лишний раз показывает, насколько важен анус для живых существ, пищеварительная система которых имеет два отверстия на разных концах.