Так, у древнейших инфузорий такая специализация ранее существовавших клеточных структур привела к образованию специальных ресничек, служащих для передвижения, сократительных вакуолей, обеспечивающих приток и отток воды внутрь клетки, предназначенных и для переваривания захватываемых из внешней среды веществ, и для усвоения необходимых организму химических соединений, и для выброса непереваренных остатков пищи.
По-видимому, многоклеточность стала возникать независимо у растений, грибов и животных, прежде всего – у кишечнополостных. Сначала многоклеточность стала развиваться, скорее всего, у водорослей. Большое множество видов зелёных, бурых и золотистых водорослей, развившихся в вендский период, уже состояли из набора примитивно специализированных клеток. Их прикрепление ко дну обслуживалось развитием специфических клеток, способных погружаться в поверхностных слой дна и осуществлять там свою жизнедеятельность, зависящую от поставок энергии сверху. Именно они за сотни миллионов лет подготовили первичные почвообразовательные процессы, позволившие растениям обосноваться на суше, когда в ходе геологических сдвигов стало обнажаться океанское дно.
Почти одновременно, след в след, начались процессы образования многоклеточности у животных. Палеонтологами обнаружены в слоях протерозоя медузы, морские перья и черви длиной около метра. При этом черви в поперечнике имели диаметр всего лишь около 3 миллиметров. Некоторые многоклеточные животные этого периода, таким образом, по форме тела и морфологическим признакам могли не очень отличаться от многоклеточных водорослей, создавая цепные клеточные связи, вытянутые в длину.
Палеонтологами обнаружены также многообразные колонии одноклеточных организмов, из которых впоследствии могли образовываться многоклеточные существа. Отслежены три формы развития колоний клеток, обозначающие три этапа в развитии многоклеточности. К ним относятся колонии постоянно взаимодействующих одноклеточных, первично-деференцированные системы и централизованно-дифференцированные системы. Моделью для формирования научных представлений о переходе от колоний одноклеточных к многоклеточным организмам служат различные виды жгутиковых. Это простейшие колониальные организмы, предки которых или подобные им считаются наиболее вероятными кандидатами на роль прародителей многоклеточных организмов. В 2000-е годы были обнаружены чрезвычайно примитивные виды одноклеточных организмов, селящихся колониями, которые по особенностям своего строения занимают промежуточное положение между тесным колониальным сообществом и наиболее примитивным, неспециализированным многоклеточным организмом. Их даже выделили в отдельный отряд классификации и многие учёные надеялись, что наконец найдена одна из ключевых переходных форм, свидетельствующих о плавном, последовательном ходе трансформации видов.
Напомним, что на отсутствие палеонтологических доказательств существования переходных форм постоянно указывают креационисты в качестве аргумента против эволюционного учения. Однако вопрос о том, является ли этот тип колоний одноклеточных переходной формой или тупиковой линией эволюции, остаётся в настоящее время дискуссионным вследствие недостаточности фактического материала. Наука, в отличие от религии, опирается на факты, а не на их отсутствие.
Процесс объединения колониальных организмов на этапе постоянно взаимодействующих одноклеточных начинается с фиксирования количества организмов, населяющих колонию. Так, у некоторых жгутиковых колонию составляют обязательно 16 клеток, у некоторых – 32, а у наиболее сложных колоний вольвоксов их могут быть тысячи, но обязательно строго определённое количество.
Этап первоначальной дифференциации связан с формированием специализации и своеобразного «разделения труда» между клетками – «колонистами». У жгутиковых происходит прежде всего жёсткое разделение на генеративные клетки, гонидии, занятые исключительно размножением, и соматические, поддерживающие текущую жизнедеятельность. В свою очередь соматические клетки также специализируются, среди них выделяются пищеварительные и двигательные, принимающие форму жгутиков.
Выделяются пять основных типов клеточных колониальных образований: нитевидные, однослойные, двуслойные, многослойные и сферические. Предполагается, что интеграция клеток в колониях приводила к образованию надклеточных комплексов, а специализация клеток в этих комплексах происходила в соответствии с их положением. Прилегая друг к другу мембранами, участники колонии должны были образовывать скопления клеток, в которых внутренние слои лишались контакта с внешней средой и могли получать питательные вещества и кислород только от близлежащих клеток, вследствие чего у них за ненадобностью атрофировались двигательные приспособления.
Внешние слои клеточных комплексов подвергались постоянному агрессивному действию внешней среды, вследствие чего у них укреплялись мембраны и они превращались в защитные оболочки. Они либо обрастали жгутиками или ресничками, либо образовывали выступы типа ложноножек, из которых впоследствии развивались двигательные органы. Под защитой внешнего слоя формировались сгустки клеток, выполнявших функцию получения, переработки и распределения питательных веществ. Эти сгустки и образуемые ими полости послужили «первоначальным наброском», неразвёрнутой эволюционной моделью органов пищеварения будущих более высокоразвитых организмов. Понятно, что формирование и развитие многоклеточности происходило путём своеобразного разделения между клетками биологической работы, гипертрофирования одних функций, ранее выполнявшихся органеллами одноклеточных организмов, и ослабления, а затем и утраты других. Не случайные мутации и уничтожение отбором неудачных вариантов, как это предполагается в синтетической теории эволюции, а направленное изменение клеточных структур под действием выполняемых ими частичных функций при поддержке отбора привело к развитию специализированных органов и систем многоклеточных организмов.
Аналогичным образом происходило разделение общественного труда и специализация на выполнение частичных функций в человеческих сообществах. Случайности и там, и здесь находились под давлением жёсткой необходимости выживания в условиях постоянной нехватки ресурсов. Ведь структуры ДНК и РНК, предназначенные для размножения клеток, также подверглись в многоклеточных организмах определённой трансформации в процессе выполнения биологической работы, вследствие чего с развитием половой дифференциации произошло разделение всех клеток на репродуктивные и соматические. Системы размножения, в которых происходят мутации, тоже ведь явились результатом специализации и разделения функций биологической работы между теми клетками, которые обеспечивают появление новой жизни, и теми, которые обеспечивают продление жизнедеятельности той, которая уже есть сейчас.
Понятно также, что разделение биологического «труда» между клетками в процессе формирования многоклеточных организмов должно было привести и к выделению клеток, выполняющих работу по координации межклеточных взаимодействий для мобилизации всего организма на выживание. Специализированные и мобилизованные на выполнение определенной частичной биологической работы клетки должны были постепенно «делегировать полномочия» по управлению поведением всего организма, регуляции общего течения жизненных процессов, общезначимому реагированию на внешние воздействия некоему центру, мобилизационному ядру. Вот они, далёкие предшественники человеческого мозга и человеческого государства!
Многоклеточные протерозойской эры еще не были специализированы до такой степени, чтобы выработать системное функционирование мобилизационных структур с чётким разделением полномочий между центром и периферией. Распределение функций проходило, вероятно, с разными скоростями и не без внутренних конфликтов. Но мобилизационные структуры постепенно брали верх над «сепаратизмом» отдельных групп клеток, выражая общую тенденцию к выживанию организма. Раздражения любой клетки в любом месте организма передаются по цепочке от клетки к клетке через жидкую внутреннюю среду в виде химических сигналов, выраженных в индикаторах состояния. Клетки мобилизационного ядра организма принимают эти сигналы, преобразуют индикаторы состояния в катализаторы действия (или изменения состояния) и передают их также по цепочке в клетки периферии, оснащенные приспособлениями для движения либо для захвата питательных веществ. Так образуются предпосылки формирования нервной системы и начинается третий этап преобразования колоний одноклеточных в многоклеточные, характеризуемый централизованно-дифференцированными организмами.
Только на этом этапе, управляемом мобилизационными структурами, можно говорить о появлении многоклеточности как таковой. Централизованно-дифференцированный этап начинается, по-видимому, с каких-то очень древних и лишь биохимически связанных организмов с ядрами, регулирующими протекание биохимических реакций. Эти типы организмов до нашего времени не дожили и в палеонтологических летописях не сохранились, поэтому мы можем лишь предполагать их в качестве предшественников форм, обладающих наиболее примитивной нервной системой.
Первой из таких форм стали кишечнополостные, тела которых были оснащены центрами межклеточной координации, но не имели выделенных нервных и репродуктивных клеток. Протерозойские кишечнополостные могли быть ещё примитивнее: сигналы могли передаваться по желеобразным каналам, связывающим различные группы клеток. В целом у кишечнополостных нервная система имеет диффузный, размытый характер. Более далеко зашла централизация нервной системы у плоских червей, имеющих впереди туловища треугольную головку, в которой размещается нервный центр. Он управляет движениями и изменениями состояний организма в ответ на воздействия различных раздражителей.
Раздражимость есть свойство всего живого от самого возникновения жизни, она является предпосылкой любых более высоких форм отражения. Она проявляется в способности живых организмов отвечать на воздействия из окружающей среды избирательным образом и в виде кратковременного реагирования. Протерозойские организмы, судя по всему, были способны лишь на кратковременное реагирование, но не на сохранение полученного раздражения в достаточно устойчивом состоянии нервной системы, получившей название возбудимости. Ведь возбудимость обеспечивается значительной дифференциацией отражающих тканей и нервных волокон, в которых и сохраняется след от полученного раздражения в качестве возбуждения, достаточно длительного по времени. Будучи неспособными к сохранению возбуждений, протерозойские организмы действовали импульсивно, как бы автоматически отвечая