Классический кентавр выше пояса выглядит как человек, а ниже — как лошадь. Целесообразность эволюционного «создания» такого странного гибрида вызывает вопросы: уж слишком отличаются друг от друга лошадь, приспособленная к быстрому бегу в бескрайних степях, и обезьяна, имеющая хватательные руки для лазания по деревьям. Но если рассматривать кентавра как разумное позвоночное с четырьмя ногами и двумя руками, может ли оно существовать с точки зрения биологии?
Античные парадоксографы, такие, как Палефат, пытавшиеся найти реальные корни мифов, утверждали, что кентавры — это всего лишь всадники на лошадях, отпечатавшиеся в восприятии тех людей, которые еще не научились ездить верхом, отчего облик всадника и казался им чем-то невероятным
- Источник:
Wellcome Library, London / Wellcome Images, CC BY 4.0
Кентавр Хирон — один из старейших и мудрейших персонажей древнегреческой мифологии. Он сын самого Кроноса, то есть единокровный брат и ровесник олимпийских богов, а его мать Филира — одна из старших дочерей самого Океана. А раз у его матери такая родословная, то можно предположить, что Хирон, пожалуй, родился в море и только потом вышел на сушу — независимо от всех остальных.
Как сделать спину из брюха
На первый взгляд, у позвоночных никогда не бывает больше четырех конечностей, три пары лапок — удел насекомых. Однако это только на первый взгляд. Начнем с того, что многолапые позвоночные были искусственно получены еще сто лет назад, в 1925 году. Речь идет о работах советского эмбриолога Бориса Ивановича Балинского, в которых он исследовал явление эмбриональной индукции.
Исследователей давно интересовало, как из одной-единственной клетки получается сложный многоклеточный, многотканевый и многоорганный организм. Каким образом конкретный орган оказывается в нужном месте, «не промахивается» мимо него? Почему он начинает развиваться во вполне конкретный момент, не раньше и не позже?
Нобелевский лауреат Ганс Шпеман (1869–1941), открывший эмбриональную индукцию
- Источник:
MARINE BIOLOGICAL LABORATORY (MBL) / University of Chicago
Одним из важнейших явлений, организующих этот процесс, оказалась эмбриональная индукция, первооткрывателю которой, Гансу Шпеману, впоследствии дали Нобелевскую премию.
Суть этого явления заключается в том, что различные структуры нашего организма не изолированы друг от друга в своем развитии. Появившись в конкретном месте, некая структура стимулирует, индуцирует развитие других структур по соседству, эти структуры индуцируют развитие третьих структур, и так далее, по принципу домино, выстраивается весь сложный организм.
В «инструкции по сборке» нашего организма, прописанной в ДНК, нет нужды описывать точное положение каждого органа — достаточно лишь указать что-то вроде «этот орган развивается позади вон того, когда тот появится» и только. Однако если развитие одного органа обязательно влечет за собой развитие другого, то, влияя на первый орган, мы неизбежно повлияем и на второй.
В этом и состояли работы Шпемана: так, пересадив самое основание будущей спины одного зародыша на брюхо другому, он получил зародыш со второй спиной вместо брюха; пересаживая зачаток глаза в любое место тела под кожу, он неизменно получал роговицу для этого глаза в этом самом месте.
Здесь растут только ноги
Однако работы Балинского показали, что с эмбриональной индукцией не все так однозначно. К тому моменту уже было известно, что слуховой пузырек, зачаток самого нутра нашего уха, является индуктором для формирования слуховой капсулы — части черепа, вмещающей это самое ухо. Можно было ожидать, что его пересадка в другое место под кожу (Балинский, как и Шпеман, работали на зародышах тритонов) вызовет формирование уха там — как это было с глазом в опытах Шпемана.
Балинский выбрал для своего опыта бок тритона… И из потенциального уха на боку выросла нога!
Впоследствии выяснилось, что какую бы часть зародыша — или даже просто инородное тело — ни засунуть под кожу на боку, в этом месте неизменно вырастет «лишняя» конечность. Если вживлять поближе к задним — получится задняя, поближе к передним — передняя, но ничего больше.
Такие участки тела, способные образовывать лишь вполне конкретные органы, независимо от природы индуктора, впоследствии были названы компетентными линиями. И вот компетенция самой первой из открытых таких линий была в образовании конечностей; эксплуатируя эту ее особенность, можно получить позвоночное животное с любым заданным числом конечностей.
И этим даже пользуются некоторые животные! Так, существуют паразитические черви, чьими промежуточными хозяевами являются лягушки, а окончательными — птицы вроде цапель, которые этими лягушками питаются. И главная задача паразита — сделать так, чтобы окончательный хозяин как можно скорее съел промежуточного.
Серая цапля, поедающая лягушку. Некоторые паразиты увеличивают количество конечностей у лягушек, чтобы птицам было легче охотиться
- Источник:
M.EEKHOFF / CC BY-SA 4.0
Для этого червь внедряется под кожу головастика именно там, где должны развиваться конечности, и индуцирует образование дополнительных лапок. Многолапая лягушка прыгает и плавает гораздо медленнее своих четвероногих товарок и потому быстро попадает в клюв цапле. Цель паразита достигнута.
Прошлое машет плавниками
Однако откуда же взялись эти компетентные линии? Что это за фундаментальная настройка нашего организма, позволяющая формировать конечности в любой части боков туловища? Все просто: дело в том, что конечности там уже когда-то были.
Конечности наземных позвоночных происходят из парных плавников рыб. У всех современных рыб этих плавников не более двух пар — грудные и брюшные. Однако так было не всегда. Из палеонтологической летописи нам известны гораздо более «многоплавниковые» рыбы.
В первую очередь, это представители полностью вымершего класса акантод. У типичных акантод было пять пар промежуточных плавников вдобавок к паре грудных и паре брюшных. Впрочем, обилием плавников могли похвастаться не только они. Скажем, примитивная хрящевая рыба катемакант, дальний родственник современных акул и скатов, тоже имел многочисленные парные плавники.
Реконструкция внешнего вида вымершей многоплавниковой рыбы Fanjingshania renovata из класса акантод
- Источник:
COURTESY PALEOVISLAB, IVPP
Зачем было нужно такое множество конечностей? Увы, этот вопрос пока остается без ответа. Современные рыбы прекрасно обходятся всего двумя парами, значит, это не является чем-то безусловно необходимым. С другой стороны, акантоды просуществовали на Земле более 150 миллионов лет, значит, их «многоплавниковость» трудно назвать бесполезной.
Обратите внимание на важную деталь в расположении плавников. У современных животных передние и задние конечности расположены на одной прямой линии, идущей вдоль бока животного.
Но изначально это не так: тот же катемакант наглядно демонстрирует, что для конечностей существует не одна, а как будто две компетентных линии. Одна, горизонтальная, вытянута вдоль тела и заканчивается брюшными плавниками. Другая, вертикальная, расположенная позади головы и венчается грудными.
Сравнительный анатом Александр Николаевич Кузнецов, изучив данные по расположению различных органов на теле позвоночных, пришел к выводу, что в теле любого позвоночного животного существует не две, а целых шесть компетентных линий. Пять из них вытянуты вдоль тела. Одна идет вдоль позвоночника по центру спины, две — примерно посередине правого и левого бока (у рыб в этом месте располагается боковая линия), и еще две — по самому низу боков тела.
Эти последние линии Кузнецов назвал млечными, потому что на них располагаются не только конечности, но также соски млекопитающих; и даже у человека встречается такая мутация, когда соски, «ошибаясь» в точном месте на млечной линии, развиваются на ладонях или стопах. Наконец, шестая линия проходит поперек тела позади головы, соединяя предыдущие пять.
Каково же происхождение этих линий? Кузнецов пришел к парадоксальному выводу: далекие предки хордовых животных были существами не с двусторонней, а с пятилучевой симметрией, наподобие морских звезд или морских ежей. Именно эти животные являются ближайшими родственниками хордовых среди беспозвоночных.
Рисунок Эрнста Геккеля изображает вымерших иглокожих. Возможно, именно иглокожие — ближайшие родственники человека среди беспозвоночных
- Источник:
Ernst Haeckel, Public domain, via Wikimedia Commons
Наша двусторонняя симметрия, в отличие от симметрии насекомых или дождевых червей, — новое и сравнительно позднее приобретение, а в наследство от пятилучевого предка нам и достались пять компетентных линий, вытянутых вдоль нашего тела. Впрочем, далеко не все ученые согласны с этой точкой зрения.
Кентавры выходят из моря
Но вернемся к нашим рыбам и кентаврам. Акантоды населяли нашу планету примерно с силурийского периода по пермский, т. е. 440–250 млн лет назад. Экологические условия, благоприятные для выхода на сушу, сложились ближе к концу девонского, около 360 млн лет назад.
Этими условиями не преминули воспользоваться лопастеперые рыбы с четырьмя плавниками, давшие начало всем наземных позвоночным. Но что, если бы вместе с ними на сушу устремились и акантоды? Из их дополнительных плавников тоже могли бы развиться наземные конечности.
Реконструкция внешнего вида лопастеперой рыбы Tiktaalik, возможно, умевшей выглядывать из воды
- Источник:
Dotted Yeti / Shutterstock / Fotodom.ru
Более того: несколько пар брюшных плавников могли бы превратиться в ходильные ноги, а «приподнятые» грудные плавники могли бы стать подобием рук. Ими можно, например, удерживать добычу в процессе поедания. Мало того, акантоды имели бы немалое преимущество при выходе на сушу.
Дело в том, что у «четвероногих» рыб, включая наших предков, грудные плавники своими основаниями прямо или опосредовано закреплены на черепе. Другими словами, они составляют с головой единое целое. Отрыв передних конечностей от головы и формирование подвижной шеи — одна из важнейших перестроек скелета, произошедших при выходе позвоночных на сушу.
Но «сухопутные акантоды» не нуждаются в такой перестройке! Любые из их «брюшных» плавников никогда и не были соединены с головой, их не нужно ни от чего отрывать, чтобы сделать ноги. В то же время грудные плавники можно так и оставить на голове, а шею сформировать позади них.
Тогда получатся типичные «головные конечности» для удержания и обработки пищи, вроде жвал насекомых. Этот сценарий не совсем умозрительный: упомянутые жвалы тоже развились из вполне обычных конечностей, удачно расположенных близко ко рту. То есть с самого начала у нас получается даже не шестиногое животное, а именно что четвероногое и двурукое.
Допустим, что через десятки или сотни миллионов лет у далеких потомков акантод возникнет разум. Тогда их «головные конечности» вполне могут оказаться пригодны для манипуляций с орудиями труда. Чтобы получить руки, им даже не придется переходить к прямохождению, что очень непросто далось предкам человека. И вот готов мифический кентавр!
С точки зрения биологии, в существовании кентавров нет ничего невозможного. Правда, руки Хирона должны расти не из плеч, а прямо из широкого мощного затылка, да и рядом со ртом, возможно, будет находиться еще несколько ручонок поменьше, чтобы отрывать кусочки пищи. Но это сущий пустяк по сравнению с его возрастом и мудростью.
Материал опубликован в журнале «Вокруг света» № 6, июль–август 2025
