Есть мнение, что Солярис это синцитий – масса клеток, слившихся в результате поражения вирусом. Это интересное мнение. Ибо непонятно причём здесь вирусный синцитий. Насколько известно, Станислав Лем вдохновлялся вполне здоровым неклеточным слизевиком... Кстати, хотя слизевики и грибы, каких-либо психоактивных свойств у них не отмечено. То есть, Лем вдохновлялся слизевиком не внутрь, а просто визуально.
Следовательно, о неклеточных организмах. Придумав этот термин, биологи категорически не рекомендуют его к употреблению, как сбивающий с толку. Равно, и слово «плазмодий» имеет несколько значений. Правильно же говорить «многоядерная клетка». Клетку эукариотов отличает наличие ядра. Но последнее совершенно не обязательно в ней только одно. Ядер может быть от двух, до количества вообще не поддающегося учёту. В последнем случае возникает макроскопический организм, в котором не прослеживается деление на клетки. Ядра и органоиды дрейфуют в общем объёме цитоплазмы… Важно, однако, что при определении «многоклеточности» количество ядер не принимается во внимание. Отсутствие деления на клетки делает слизевик не «неклеточным», а просто одноклеточным.
Синцитий же – нечто среднее между одноядерным и многоядерным строением клеток. В составе синцития, совершенно не обязательно возникающего при участии вирусов (чаще, эволюционным путём), клетки различимы, но соединены каналами, так что цитоплазма, растворённые в ней вещества и отчасти органоиды свободно перемещаются из одного отсека в другой.
Функционально синцитий близок к многоядерной клетке. Однако хуже последней соответствует представлениям о Солярисе. Который тут, вообще ни при чём, если по-совести. Приведённый выше комментарий ценен тем, что подводит к интересным и правильным вопросам.
Почему, например, клетки бывают одноядерными, многоядерными или – не нашим, не вашим, – организуются в синцитий?
Преимущества отказа от внутренних переборок в организме многообразны. Во-первых, это огромная экономия материалов, – мембрана сложная структура. Преимущество это, однако, проявляется только в случае настоящего многоядерного устройства. В случае синцития экономии нет.
Во-вторых, резко повышается эффективность транспортировки внутри организма активных молекул и реагентов. В случае клеточной структуры для переправки сырья и промежуточных продуктов синтеза приходится организовывать сложную систему межклеточной почты с «посылками» экзосомами. Всё это дорого, сложно, работает медленнее. И хорошо объясняет, почему жизнь так долго топталась на рубеже дотканевых и тканевых животных.
В-третьих, качественно повышается надёжность. Выход из строя одного ядра (понятие «гибели» не применимо к чему-то меньшему, чем организм) ничего не значит. Подавно, в зачёт не идут прочие органоиды. В самой же цитоплазме ломаться вообще нечему.
Наконец, в-четвёртых, клетка получает преимущества размера. Например, в некоторых губках макроскопические известковые или кремневые иглы строятся внутри синцитий из «рабочих» клеток… Да что там губки. У человека мышечные волокна образуются слиянием отдельных клеток в синцитий.
...И несмотря на перечисленное, многоядерность клеток представляет собой исключение. А такая ситуация намекает и на многообразие весомых недостатков.
Первое, – по порядку, но отнюдь не по важности, – отказ от разделения клеток мембранами резко повышает механическую, химическую и биологическую уязвимость организма. Повреждение общей оболочки ведёт к большой потере цитоплазмы и, что хуже, дорогостоящих активных молекул. Простота распространения внутри организма полезных обеспечивающих его функционирование веществ распространяется и на вредные. Наконец, вирусы не встречаются с проблемой преодоления клеточных мембран. Как следствие, некоторые из них, чтобы избежать расходов на создание капсида, стремятся организовать синцитий сами.
Главный же недостаток концепции был уже отмечен выше. Никаких «неклеточных» организмов в природе нет. Отказ от деления тела на клетки автоматически превращает организм в одноклеточный. Ибо раз нет клеток, невозможным становится разделение между ними труда и задач. Получится организм без органов, и без тканей… Хотя, последнее не исключает использование преимуществ синцития в отдельных деталях тканей организма, – что наблюдается даже у позвоночных и показано уже на примере мышечного волокна. Если организм сложен и велик, даже первый недостаток многоядерности – повышенная уязвимость, – ничего не значит. Человек отдельные мышечные волокна не считает, может их защитить или менять в случае выходя из строя.
...В других публикациях канала много проводилась аналогия между клеткой и муравейником. «Королевой» кучи является огромная молекула ДНК, «рабочими» молекулы РНК, которые она плодит. Белки можно уподобить иголкам, из которых муравейник строится… Но аналогию не стоит понимать слишком буквально. Разница между автокаталитической молекулой и насекомым – принципиальна. У молекулы, прежде всего, нет ножек. Молекула не может что-то «хватать» и куда-то «тащить»… Клетка – лишь микроскопическая колба с раствором, в котором идут химические реакции. Всё движение в ней – в основе своей тепловое.
Многоядерная клетка может представлять собой целый стакан такого раствора. Но объём не сделает её более сложным функционально образованием, чем клетка одноядерная. Раствор, сколько его не налей, – не обретёт свойств мозга, прежде всего потому, что не имеет постоянной структуры.
Не имея органов, гигантская многоядерная клетка сможет не больше, а меньше, чем амёба. Поскольку в объёме макроскопического организма химический способ передачи сигнала, – за счёт диффузии в растворе, – не обеспечивает приемлемой скорости реакции.
...И отдельно стоит упомянуть о собственно «ядерности». В многоядерной конструкции мембраны, в принципе, есть, – отделяющие ядра от цитоплазмы. Что если отказаться и от них?
Бактерии, в среднем, имеют в 1000 раз меньший объём, чем одноклеточные (и одноядерные) эукариоты. В большом объёме свободно дрейфующая ДНК оказывается недостаточно эффективной, поскольку, как отмечалось выше, клетка – просто емкость с раствором. Концентрация нужных ДНК реагентов будет слишком низка, а встречи молекул, – если самые важные отпустить от «матки» в свободное плавание, – окажутся слишком редкими. Как следствие, гигантская бактерия тиомаргарита обзавелась «эрзац-ядром».
…Проще же, если убрать и ядерные мембраны, в большом объёме ничего работать вообще не будет. Сталкиваясь и сцепляясь, отдельные молекулы ДНК завяжут цепочки химических реакций в узел.