Первые 2 миллиарда лет все живые существа на Земле были одноклеточными. Даже сейчас почти все прокариоты и большинство эукариот – одноклеточные организмы[314]. Впрочем, хотя одноклеточные и составляют подавляющее большинство, многоклеточные эукариоты безраздельно властвуют там, где речь идет о крупных размерах и сложном строении. Многоклеточный организм – это не что иное, как команда клеток, подчиняющаяся тем же законам кооперации, что и любая группа индивидов. Сотрудничество идет организму на пользу, когда отдельным клеткам выгоднее держаться вместе, однако такой союз должен быть защищен механизмом, не позволяющим мошенникам взять верх. Интереснее всего – проследить, как эти общие принципы работают в частном случае: при переходе от одноклеточных организмов к многоклеточным.

Переход к многоклеточности отличается от большинства других БЭП, о которых мы уже говорили. Возьмем симбиоз у лишайников: в этом случае партнеры настолько разные, насколько это вообще возможно. А вот в случае многоклеточных организмов наблюдается прямо противоположная картина: здесь кооперирующиеся клетки генетически идентичны. Это меняет характер их взаимодействия: общность генов ведет к единству интересов. Если речь идет о симбиозах и объединениях неродственных особей, вопрос заключается в том, почему вообще образуются новые «команды», а в случае многоклеточности – почему подобные «команды» не становятся повсеместной нормой.

Любой одноклеточный организм на планете способен делиться, давая начало двум, четырем, восьми и более клеткам. Чтобы превратить одноклеточную особь в многоклеточную колонию, достаточно, чтобы продукты деления клеток просто слиплись. Это настолько просто, что в ходе незамысловатых лабораторных экспериментов такая примитивная многоклеточность не раз возникала прямо на глазах у ученых. Одноклеточные организмы, такие как клетки водоросли хлорелла (Chlorella), становятся добычей одноклеточных эукариот – инфузорий. Если в чашке Петри вместе с этими миниатюрными хищниками растут и хлореллы, последние очень быстро образуют многоклеточные скопления по 10–100 клеток – слишком крупные, чтобы инфузории могли их заглотить. Это защищает хлореллу от поедания, однако клетки внутри колонии получают меньше питательных веществ. К двадцатому поколению преобладающей формой хлореллы становятся скопления из восьми клеток: достаточно крупные, чтобы уберечь водоросли от хищников, но и достаточно мелкие, чтобы все клетки имели доступ к питательным веществам в среде[315].

Когда клетки слипаются, это имеет как очевидные преимущества, так и не менее очевидные недостатки. Некоторые водоросли переключаются между одноклеточной и многоклеточной формой в зависимости от угрозы со стороны инфузорий и более крупных существ, питающихся микроорганизмами, таких как дафнии. Порой для запуска такого изменения бывает достаточно поместить водоросли в воду, где прежде находились хищники, даже в отсутствие последних. Получается, что водоросли буквально «чуют» опасность[316]. Скорее всего, смена образа жизни у хлореллы – это чаще поведенческая, а не эволюционная реакция, однако в любом случае такое поведение должно было когда-то возникнуть и закрепиться под давлением отбора, вызванного хищниками. Впрочем, неважно, эволюционная это адаптация или поведенческая, – важно, что такое изменение происходит легко и так же легко обращается вспять.

Если переход к многоклеточности одновременно и до смешного прост, и невероятно важен, то почему же многоклеточные организмы скорее исключение, чем правило? Рассмотрим этот вопрос в контексте двух привычных нам стадий большого эволюционного перехода: изначальное формирование многоклеточной команды и ее преобразование в новый тип организмов. Первая стадия достаточно проста: главное, чтобы дочерние клетки, возникшие в результате деления, не расходились, а слипались. И хотя такая липкая колония генетически идентичных особей до поры до времени может повышать среднюю выживаемость каждой из них, вскоре ее плотность достигает таких значений, что клетки начинают конкурировать друг с другом. И оказывается, что теперь им, возможно, выгоднее существовать поодиночке. Чтобы многоклеточность закрепилась, нужно нечто большее.

Вернемся к метафоре, которую мы уже использовали: футбольная команда из 11 вратарей, конечно, пропустит немного, но и забить не сможет. Максимум, на что она способна, – это нулевая ничья. Полноценная командная игра требует разделения ролей и слаженности действий. То же самое необходимо для преобразования колонии клеток в успешный многоклеточный организм: нужны дифференцированные клетки, нужна специализация. Достичь этого гораздо сложнее, необходима программа развития.

Удивительная особенность крупных многоклеточных организмов заключается в том, что все их клетки содержат одинаковые гены, хотя сами клетки имеют различное строение и выполняют разные функции. В теле человека насчитывается около 200 типов клеток, но все они несут один и тот же набор из 25 000 генов. Исключение составляют эритроциты: в зрелом состоянии они лишены ядра. Удивительное дело, но и нервная клетка, передающая электрический импульс от позвоночника к мышце ноги, и мышечное волокно, которое отзывается на этот импульс, заставляя футболиста бить по мячу, содержат один и тот же геном. Каждая клетка генетически полноценна. Доказательство этому хранится в стеклянном кубе в Рослинском институте Эдинбургского университета.

Рис. 16. Овечка Долли

В этом кубе – чучело овечки Долли. Долли – настоящая знаменитость. Теперь она редко появляется на публике, хотя однажды мне довелось видеть ее в университетской библиотеке – разумеется, все в той же стеклянной витрине. Долли знаменита тем, что стала первым клонированным млекопитающим. Ученые из Рослинского института взяли клетку молочной железы ее матери, перепрограммировали эту клетку в лаборатории так, чтобы она вела себя как оплодотворенная яйцеклетка, затем имплантировали ее другой овце, и эта «яйцеклетка» прошла в организме суррогатной матери все стадии нормального эмбрионального развития. Дифференцированные клетки поддаются перепрограммированию, только если в них сохраняется полный геном, – и Долли служит доказательством, что так оно и есть.

Чтобы из одного-единственного генома получить двести или хотя бы два типа клеток, необходима система регуляции, которая по мере надобности включает и выключает гены, задавая специализацию клеткам. А чтобы нужные клетки оказались в нужных местах, развитие должно зависеть от контекста. Клетки обмениваются сигналами с соседями, а некоторые из них с самого начала запрограммированы на скорую гибель. Например, разделение пальцев рук и ног обусловлено именно запрограммированной гибелью клеток в соединяющей их ткани. В лабораторных условиях можно «обмануть» гены, контролирующие позиционное развитие клеток плодовых мушек, и получить особь с лапками на голове или с лишней парой крыльев. Как видим, переход к многоклеточности уже не кажется «до смешного простым».

Если первый простой шаг, превращающий организм в многоклеточный, всего лишь образование колонии идентичных клеток, то все последующие изменения, включающие дифференциацию, следует обозначить как переход к «сложной многоклеточности». Традиционно считалось, что такой переход произошел лишь несколько раз: однажды у животных, однажды у грибов и пару раз у растений и водорослей. Недавние исследования выявили новые случаи, и теперь считается, что сложная многоклеточность возникала независимо (по разным оценкам) от 25 до 50 раз[317]. Многие примеры, оставшиеся в прошлом незамеченными, относятся к зеленым водорослям: только у них насчитывается до 25 эпизодов такого рода[318]. Эти многоклеточные организмы различаются размерами и уровнем сложности, но к самым простым из них относится очаровательный организм Volvox, который Антони ван Левенгук назвал «весьма приятным зрелищем».

Вольвокс – это крошечный шарик из прозрачного студенистого вещества, сплошь усеянный зелеными одноклеточными организмами, каждый из которых бешено бьет парой маленьких хвостиков-жгутиков, заставляя колонию двигаться. В результате она катится по воде, словно пляжный мяч на ветру. Водоросль может размножаться как вегетативно, так и половым путем, дифференцируясь на отдельные мужские и женские колонии. У вольвокса всего два типа клеток: репродуктивные (половые) и нерепродуктивные, или соматические. Такое простейшее разделение клеток на два типа – лишь первый шажок к сложной многоклеточности: любой организм, устроенный еще проще, был бы просто колонией идентичных клеток. Вместе с тем именно эта простота помогает понять, как возникает и развивается сложная многоклеточность.

Когда клетки вольвокса делятся, работает один-единственный регуляторный ген. Он служит переключателем и определяет, какими станут новые клетки – соматическими или половыми. Фактором, который определяет «переключение» этого генетического рубильника в положение «включить» или «выключить», является размер клетки. Мелкие превращаются в соматические, более крупные – в генеративные, и в результате получается особь, содержащая клетки обоих типов. Сходный регуляторный ген обнаружен и у ближайшей одноклеточной родственницы вольвокса – хламидомонады (Chlamydomonas), у которой он выполняет похожую функцию. У одноклеточной хламидомонады этот генетический рубильник «переключается» при ухудшении условий внешней среды – например, когда водоросль слишком долго находится в темноте. Это заставляет клетку хламидомонады переходить к половому размножению. Похоже, что в процессе эволюции вольвокса и его перехода к сложной многоклеточности всего один регуляторный ген сменил свою функцию, но этого хватило, чтобы одноклеточный организм, начинающий при стрессе размножаться половым путем, превратился в многоклеточный, у которого часть клеток становятся половыми[319].

Вполне резонно задаться вопросом: неужели такой простой системы регуляции, как у зеленых водорослей, где задействован всего один ген, достаточно, чтобы объяснить эволюцию многоклеточных организмов с числом клеточных типов больше двух? Ответ – да, потому что регуляторные гены контролируют развитие и связывают обширные сети других генов. Они чувствительны не только к своему расположению в развивающемся зародыше, но и к окружающей среде.

Например, зеленая морская водоросль Ulva, или морской салат, может достигать довольно крупных размеров, но у нее всего три типа соматических клеток. Первые образуют основание водоросли – ризоид, прикрепляющий растение к камням, вторые формируют саму листовидную пластину (слоевище), а третьи – полый стебелек между ризоидом и пластиной. Клетки, из которых состоит стебелек, могут превращаться в любой из двух остальных типов. Казалось бы, проще некуда, но попытки вырастить ульву в стерильной культуре показали, что в таких условиях ее споры не дифференцируются на три клеточных типа, как им положено. Водоросль просто уныло лежит на дне колбы бесформенным колючим комком недифференцированных клеток. Чего-то ей не хватает.

В природе одноклеточные споры Ulva и некоторых других морских водорослей развиваются нормально, только если оседают на бактериальный «дверной коврик». Каким-то водорослям нужны строго определенные бактерии, а вот для ульвы приветственной надписью на таком коврике служит особое бактериальное соединение – так называемый QS-сигнал (помните о чувстве кворума?). Заметив его, спора водоросли замедляет движение и опускается[320]. Какое преимущество получает ульва от «подслушивания» бактериальных сигналов, пока неясно. Возможно, это просто способ выбрать субстрат достаточно прочный, чтобы выдержать многоклеточное растение.

Разделение труда между клетками разных типов в сложном многоклеточном организме обеспечивает преимущество при объединении в команду. Однако строить организм, содержащий триллионы клеток, – рискованная затея: при таких масштабах неизбежны случайные мутации. От части мутантных клеток, даже, пожалуй, от большинства, вреда немного, разве что работают они неправильно… но ведь изначально каждая содержит полный геном. А это значит, что какая-нибудь мутантная клетка, успешно избежавшая контроля со стороны встроенных в геном защитных механизмов, будет способна – пусть и крайне редко – положить начало целой династии мошенников, угрожающих сотрудничеству между клетками, на котором и держится многоклеточность. Этому препятствует множество факторов, но один из них является фундаментальным у всех сложных многоклеточных организмов и присутствует в жизненном цикле каждого из них – одноклеточная стадия развития[321].

У человека одноклеточная стадия – это оплодотворенная яйцеклетка, из которой развивается новая особь. Кто-нибудь понаивнее мог бы решить, что после того, как эволюция создала настолько чудесное многоклеточное существо (состоящее из 30 триллионов клеток 200 типов, умеющее писать и читать…), у нее нет необходимости сохранять в его жизненном цикле примитивный одноклеточный этап. Тем не менее она его сохраняет, и по очень веской причине. Прохождение через одноклеточную стадию в каждом поколении обеспечивает генетическую идентичность всех клеток в следующем поколении (хотя бы на старте), а это значит, что между ними сохранится кооперация. Но что бы было, если бы эволюция решила построить сложный многоклеточный организм, который функционировал бы как-то иначе? Ответ на этот вопрос можно получить, понаблюдав за одной необычной амебой.

Слова «слизь» и «плесень» наводят на мысли о каком-то сыром и темном месте, куда совершенно не хочется лезть. Однако именно в сырых и темных недрах почвы обитают удивительные микроскопические амебы – так называемые клеточные слизевики (миксомицеты). Поведение слизевиков ставит их прямо на границу между одноклеточным и многоклеточным существованием: они лихо скачут туда-сюда через эволюционный барьер, словно играют в классики.

Амеба (слизевик) Dictyostelium discoideum, охотясь за пищей, ведет одиночный образ жизни – ей нет дела до сородичей, она лишь поглощает бактерий. Но как только количество еды уменьшается, амеба вдруг становится очень общительной и объединяется с другими такими же амебами в команду. Голодная особь испускает химический сигнал – молекулы выделяются приблизительно раз в шесть минут. Другие амебы, почуяв этот зов, устремляются к его источнику и тоже начинают выделять это вещество. Сигнал от хора амеб распространяется волнами, а клетки тем временем собираются в фаланги, сходящиеся к центру. Вскоре десятки тысяч амеб слипаются в ленты, выстраиваясь носом к хвосту. А новые клетки все прибывают и пристраиваются к этим рядам сбоку.

Когда десятки и сотни тысяч клеток диктиостелиума сходятся в одном месте, происходит неизбежное: они начинают громоздиться друг на друга. Впрочем, это похоже не столько на крушение поезда, сколько на шумный клеточный митинг: амебы слипаются и самоорганизуются, переходя от разрозненности к солидарности. Образуется бугорок, вытягивающийся и формирующий верхушку, клетки которой подают сигналы нижележащим клеткам, диктуя им, как себя вести. В результате верхушечный бугорок преобразуется в пальцевидный вырост, с которым происходит одно из двух. Он либо заваливается набок, превращаясь в псевдоплазмодий, по форме похожий на слизня, либо приобретает более приземистую форму, напоминающую сомбреро, и у этой структуры затем образуется тонкая ножка.

«Слизень» длиной всего 1 мм содержит, по некоторым оценкам, до полумиллиона амеб[322]. Сотни тысяч клеток, еще недавно самостоятельных, сливаются в единую структуру и действуют как единый организм. «Слизень», глубоко зарывшийся в почву, начинает двигаться к поверхности, привлеченный малейшим проблеском света и едва уловимыми перепадами температуры. Днем он чувствует тепло, идущее от прогретой солнцем поверхности, и ползет вверх по температурному градиенту, ощутимому даже в масштабах его крохотного тельца. Ночью, когда почва внутри еще теплая, поверхность остывает, и градиент меняет направление на противоположное. Точно так же меняется и реакция «слизня»: он упорно стремится вверх, но теперь уже на холод. Удачно расположившись у поверхности, «слизень» начинает превращаться в плодовое тело на ножке, которое в итоге гордо возвышается, покоясь на подошвенном диске. Ножку образует пятая часть клеток, прежде составлявших переднюю часть «слизня». Отмирая, они формируют внутренний целлюлозный каркас: эти клетки жертвуют собой, чтобы обеспечить опору для остальных 80 %, которым предстоит подняться по ножке и превратиться в споры, готовые к рассеиванию.

Перед нами социальная система – предельно упрощенная до самых базовых элементов, но при этом способная самоорганизоваться, завербовав в армию тысячи и тысячи самостоятельных клеток, и вырваться из среды, где не хватает пищи. Пятая часть «рекрутов» при этом обрекает себя на гибель – лишь бы остальные сумели подняться к свету и свободе. Тут-то и возникают два принципиальных вопроса касательно эволюции. Зачем клетки сбиваются в команду? И почему 20 % клеток идут на самопожертвование?

Первый вопрос – «Зачем объединяться?» – самый простой. Только команде по силам сообща построить многоклеточную башню с плодовым телом на верхушке, откуда споры смогут разлететься прочь с участка, бедного пищей. В лабораторных условиях установлено, что амебы стекаются к формирующемуся «слизню» с расстояния до 10 мм. Для крошечной амебы, длина которой составляет около 10 мкм (0,01 мм)[323], эти 10 мм – путь, в тысячу раз превышающий длину ее тела. В пересчете на человеческий масштаб нам пришлось бы пробежать 18 км. Из плодового тела споры переносятся почвенными беспозвоночными – например, крохотными круглыми червями-нематодами, которые обитают в любой почве. Нематоды питаются амебами и бактериями, однако споры способны пережить путешествие через кишечник червя. Это значит, что радиус их расселения – в 5–6 раз больше, чем радиус сбора амеб для формирования плодового тела. Для нас это была бы добрая сотня километров[324]. Польза очевидна – по крайней мере, для 80 % клеток, которые превращаются в споры. Но как быть с остальными 20 %, которые в итоге гибнут, образуя ножку?

Уж не родственный ли отбор стоит за этой жертвенностью? Может быть, те полмиллиона амеб, что откликнулись на зов и собрались вместе, – просто одна большая семья, генетически идентичные особи? Или, может быть, обреченные на гибель клетки ножки вовсе не добровольцы, а галерные рабы, вынужденные выполнять волю победителей в клеточной войне? В природе большинство клеток диктиостелиума действительно идентичны. Выходит, погибающие клетки ножки все же куда ближе к рабочим пчелам, чем к рабам на галерах. Именно генетическим родством и объясняется их самоотверженность, их готовность работать сообща. Однако в лабораторных культурах D. discoideum дело зачастую обстоит иначе: в них развивается тип клеток-мутантов, который никогда не встречается в естественных популяциях этого вида, – социальные паразиты[325]. Эти мутантные амебы вообще не способны образовывать ножку, но, смешавшись с «нормальными» амебами, пользуются ножкой хозяина и, превратившись в споры, расселяются с ее помощью. Почему же в природе не встречаются такие обманщики, которые имеют преимущество перед слизевиками, жертвующими 20 % своих амеб ради общего блага?

Ответ на этот вопрос дают лабораторные эксперименты, в ходе которых «нормальные» амебы смешивают с мутантами. Если мошенники тщательно перемешаны с неродственными клетками, они отлично себя чувствуют. Но в природе амебы живут не так. Они, как и бактерии, быстро размножаются делением, образуя скопления клеток-клонов. Стало быть, мутант-обманщик очень скоро окажется в окружении собственных копий: те не образуют ножек, и паразитировать будет не на ком[326]. Мошенники подрываются на собственной мине. Эти эксперименты иллюстрируют важное общее правило, уже знакомое нам: чем ближе родство, тем лучше защита от мошенничества, поскольку мошенники благоденствуют лишь тогда, когда рядом есть отличные от них особи, которых можно эксплуатировать. Однако в защите D. discoideum есть изъян. Существует два способа формирования многоклеточного организма: первый – разрозненные клетки собираются воедино (агрегация), как это делает диктиостелиум, второй – новые клетки порождаются делением и не расходятся, как у растений, животных и грибов[327].

Во втором случае на определенном этапе жизненного цикла организм проходит через одноклеточную стадию, после чего многоклеточное тело развивается путем деления клеток. И хотя клетки, образованные таким способом, могут брать на себя разные функции, генетически они идентичны, что обеспечивает их сотрудничество. У клеточных слизевиков, напротив, такого предохранителя нет, так как они создают многоклеточную стадию агрегацией, а не делением. Формировать многоклеточное тело таким способом рискованно: мошенники, услышав сигнал «общий сбор», могут незваными явиться на праздник жизни.

Успех многоклеточного организма зависит от того, насколько клетки готовы сотрудничать ради общего блага, даже если какая-то их часть, как клетки ножки диктиостелиума, запрограммирована на гибель. Незваные гости плевать хотели на общее благо – они озабочены лишь самовоспроизведением, а это подрывает кооперацию, без которой многоклеточность немыслима. Из-за того, что диктиостелиум создает многоклеточные структуры агрегацией, он плохо подходит на роль модели для изучения эволюции сложной многоклеточности, зато потенциально полезен для осмысления главной угрозы, нависшей над этой эволюционной инновацией, – онкологических заболеваний.

Рак – заболевание, разрушающее сотрудничество, на котором зиждется сложная многоклеточность. У него много разновидностей, но все они так или иначе связаны с неконтролируемым размножением клеток – процессом, который при наихудшем развитии событий может стремительно разрушить весь организм. Раковая клетка – мошенник с особыми мутациями в генах, позволяющими ей обойти все защитные механизмы, которые эволюция встроила в геном многоклеточных организмов для сохранения межклеточного сотрудничества. Рак встречается не только у животных, но и у наземных растений, водорослей и даже грибов[328]. В той или иной форме рак развивается у половины людей, хотя, к счастью, если распознать болезнь на ранней стадии, она поддается лечению.

Мутация – дело случая, каждое клеточное деление – как бросок игральных костей. Мутации редки, но многоклеточные организмы бросают кости с одержимостью заядлого игрока. Каждую неделю – даже дважды в неделю – все клетки эпителия, выстилающего ваш кишечник, полностью обновляются[329]. Другие виды клеток обновляются не столь быстро, но для поддержания организма клеточные деления совершенно необходимы. Умножьте число клеточных делений в неделю на число недель в человеческой жизни (а их более 4000) – и вы поймете, что редкое событие становится почти неизбежным.

Генетический анализ раковых клеток показывает, что в них мутировали самые разные гены-супрессоры опухолей. Некоторые из этих же генов регулируют рост клеток при развитии многоклеточного тела диктиостелиума[330]. Одна из распространенных мутаций в раковых клетках наблюдается в гене PTEN, но его трудно изучать на животных, поскольку он жизненно важен для эмбрионального развития. Это не позволяет определить функцию гена PTEN путем его удаления или изменения. К счастью, аналог PTEN имеется у диктиостелиума. Если убрать этот ген, слизевик утратит способность образовывать многоклеточные структуры, но отдельные клетки при этом выживут. Если снабдить их человеческим геном PTEN взамен удаленного собственного, многоклеточность восстановится. Человека и слизевиков разделяет примерно 1,4 миллиарда лет эволюции, однако функция этого гена, от которого зависит и становление многоклеточности, и ее нарушение при раке, за это время не изменилась. Это весьма убедительное свидетельство огромной важности этого гена.

Отслеживание эволюционной истории 3000 генов, связанных с различными формами рака у человека, – полезнейшее занятие. Все они делятся на две группы, представляющие два эволюционных всплеска. Первая – это набор очень древних генов-смотрителей, отвечающих за процессы, которые необходимы для клеточной жизни как таковой. Их историю можно проследить вплоть до самого появления клетки. Вторая группа – более молодые гены-привратники. Привратники участвуют в межклеточной сигнализации и регулируют рост тканей. Показательно, что они возникли одновременно с многоклеточностью животных. Ген PTEN, имеющийся и у диктиостелиума, и у человека, относится к наиболее давним привратникам – он появился у общего предка всех эукариот, к которым принадлежат и слизевики, и животные[331].

Раковые клетки до жути похожи на одноклеточные организмы. Некоторые даже умудряются получать энергию, вырабатываемую путем ферментации, – совсем как бактерии и дрожжи[332]. Многоклеточным организмам приходится с этим бороться. Когда здоровые клетки эпителия отшелушиваются от выстилки с кишечника и других тканей, они запрограммированы на самоуничтожение. Такой акт клеточной кооперации защищает многоклеточный организм от нерегулируемого размножения клеток. Система контроля клеточного роста, что немаловажно, снабжена аварийным предохранителем: режим ее работы по умолчанию настроен на самоликвидацию клеток. Только присутствие соседних клеток удерживает здоровую клетку от гибели.

Раковые клетки глухи к сигналам от соседних клеток, которые в норме регулируют деление и запрограммированную гибель. По мере прогрессирования заболевания это приводит к образованию метастаз – опухолевые клетки разбредаются по всему организму[333]. Для таких клеток характерна повышенная скорость мутаций. Как только опухоль начинает расти, ее клетки эволюционируют подобно микроорганизмам. Опухолевые клетки приобретают устойчивость к противораковым лекарствам точь-в-точь как бактерии – к антибиотикам. Иммунная система, наша защита от рака (как и от микробов), тоже оказывает давление отбора на опухолевые клетки, высокая скорость их мутаций означает, что постоянно возникают новые варианты клеток, способные противостоять иммунной атаке.

Благодаря огромной скорости деления и обилию мутаций опухоли превращаются в банды мятежных клеток, втягивая обманом в свои ряды и нормальных собратьев – под фальшивым флагом сотрудничества. Недавно выяснилось, что раковые клетки могут прибегать к помощи бактерий, которые помогают им отбиться от иммунной системы и обезвредить противораковые препараты[334]. Трудно удержаться от параллели с пиратами – вольными разбойниками, плюющими на закон, но верными друг другу.

Несомненно, многоклеточные организмы со сложным строением – величайшее достижение сотрудничества. Но не забывайте: историю пишут победители. Да и вообще писать умеют только многоклеточные существа. Вспомните вопрос, которым я задавался в начале главы: если переход к многоклеточности одновременно и чрезвычайно прост, и крайне важен, то почему большинство организмов так и остаются одноклеточными? Ответов может быть несколько. Одноклеточные организмы, такие как бактерии, и без того пользуются некоторыми преимуществами многоклеточности, объединяясь в биопленки и общаясь между собой с помощью чувства кворума[335]. Вершина социальной организации среди прокариот – Myxococcales, или миксобактерии, которые освоили образ жизни, поразительно схожий с образом жизни диктиостелиума (а он, напомню, эукариота). Миксобактерии охотятся на других бактерий стаями: они окружают жертву и коллективно обливают ее своими выделениями, содержащими ферменты, а затем всасывают образовавшийся «суп» – жидкие останки. Словом, это хищники с суповыми ложками. Когда «суп» иссякает, миксобактерии собираются вместе и образуют орган на ножке, производящий споры, – прямо как диктиостелиум[336].

Сложность, наблюдаемая у миксобактерий, впечатляет – по бактериальным меркам, конечно. Прошу прощения, если это прозвучит снисходительно, но почему бы прокариотам не брать пример с эукариот? Ответ, вероятно, кроется в недостатке у прокариот запаса энергии – той самой, которую эукариотам обеспечивают митохондрии[337]. Однако отсутствие митохондрий не может быть единственным препятствием на пути к возникновению сложной многоклеточности – ведь большинство эукариот все-таки одноклеточные. Первая, самая простая причина тому – в природе великое множество мелких экологических ниш, успешно занятых одноклеточными, но недоступных для более крупных форм жизни. Но есть и вторая причина.

Как показывают микробы и подражающие им раковые клетки, их быстрое деление и стремительная эволюция – неизменные эволюционные козыри одноклеточного существования. Если не верите мне, представителю многоклеточных эукариот, на слово – вспомните об одноклеточных дрожжах, которые, судя по всему, не меньше 12 раз эволюционировали от многоклеточных грибов. Если вы недоумеваете, с чего бы организму отказываться от благ многоклеточности, имейте в виду: когда у вас чешется голова – это стратегия распространения дрожжей, вызывающих перхоть. Многоклеточность называют «маленьким большим переходом» – ведь она возникает так легко[338]. А вот о следующих переломных моментах эволюции, о которых пойдет речь далее, – о происхождении генов и самой жизни, – такого не скажешь.