Полеты воображения. Разум и эволюция против гравитации - Ричард Докинз

опираясь на задние лапы и на суставы сложенных крыльев. Правда, благодаря полым костям кетцалькоатль весил вчетверо меньше жирафа.

Кетцалькоатль задал верхний предел размеров, при которых возможно летать при помощи мышечной силы. Думается, он предпочитал парить, стартуя откуда-нибудь с высоты и подолгу оставаясь в воздухе, а если ему требовалось взлететь с земли, это, вероятно, было нелегко. Похоже, кетцалькоатль пользовался мощными передними конечностями, чтобы набрать высоту. Интересно, как такая длинная шея выдерживала в полете вес массивной головы? Недавние исследования показывают, что кости шейных позвонков были в основном полыми, а от трубки, по которой проходил спинной мозг, расходились укрепляющие распорки вроде спиц на велосипедном колесе.

Мы не знаем, могли ли эти гигантские кожистые древние аэронавты махать крыльями или только взлетали и парили. Это важное различие, и к нему мы еще вернемся в последующих главах.

Кстати, летать – не единственное, что дается труднее, если становишься больше. Ходить и даже стоять тоже труднее. Сказочных великанов изображают похожими на людей нормального сложения, просто уродливых и пропорционально больших размеров. Но если бы кости десятиметрового великана были как у нормального человека, только пропорционально увеличенные, они сломались бы под его весом. Такой исполин весил бы не в 5 раз больше даже высокого двухметрового человека, а в 125 раз больше. Чтобы великан не превратился в груду окровавленных обломков, кости у него должны были бы быть несоразмерно толще обычных человеческих. Подобно костям слонов и больших динозавров, они должны были быть толстыми, как древесные сучья, такими толстыми, что выглядели бы непропорционально короткими.

Размер для животного – один из тех параметров, которые легче всего менять в ходе эволюции, причем в любую сторону. Как мы видели, животные, перебирающиеся на остров, за эволюционное время нередко становятся крупнее – это феномен островного гигантизма. Но при других обстоятельствах новоприбывшие обитатели островов становятся меньше – это островная карликовость. Так произошло с миниатюрными, ростом в метр, слонами, которые когда-то жили на Крите, Сицилии и Мальте. Должно быть, они были просто очаровательны. Существует правило Фостера, гласящее, что животные, которые раньше были маленькими, обычно после переселения на остров становятся крупнее, а животные, которые раньше были крупными, – мельче. Предполагают, что животные, на которых охотятся (обычно они маленькие), становятся крупнее в отсутствие хищников. А крупные животные становятся меньше, поскольку небольшая площадь острова ограничивает их пищевые ресурсы.

Эволюционные изменения размеров не могут быть просто изменениями масштаба в ту или иную сторону. Меняются и пропорции – согласно математическим законам, изученным нами на примере кубиков. Меняется весь облик животного. Те, кто уменьшается, становятся худыми и длинноногими. А у животных, размеры которых растут, конечности становятся толще. С изменениями абсолютного размера должны измениться все пропорции – кости, сердце, печень, легкие, кишечник и все прочие органы, как мы узнаем далее. И все это по тем же математическим причинам, с которыми мы познакомились в начале этой главы.

Вернемся к названию главы. Если ты совсем маленький, вроде феи или мошки, летать проще простого – легчайший ветерок подхватит и унесет, словно паутинку или пушинку. Если и нужны крылья, то скорее чтобы рулить, а не чтобы взлететь с земли.

Феи из Коттингли могли себе позволить довольно маленькие крылья, которыми можно махать без особых мышечных усилий. Фею из “Питера Пэна” зовут Динь-Динь – Tinkerbell. Очаровательная деталь: самое маленькое летающее насекомое мимарида по-английски называется fairyfly – “мушка-фея” (на самом деле она оса), а латинское название одного из видов мимарид – Tinkerbella папа (вспомним, что Нэной звали собаку, которая нянчила детей семейства Дарлинг в “Питере Пэне”). “Перышки” мимариды Tinkerbella папа тоненькие, как паутинки, – это, строго говоря, крылья, но насекомое пользуется ими скорее как веслами, чтобы “грести” в воздухе, где оно парит, чем для обеспечения подъемной силы. Крылья у других видов мимарид больше похожи на обычные. Мимариды на сегодня самые маленькие из известных нам летающих животных. Таким крошкам не составляет никакого труда оставаться в воздухе, наоборот, им бывает трудно спуститься на землю.

МИМАРИДА TINKERBELLA

На иллюстрации в самом начале этой главы показано, как мимарида пролетает сквозь игольное ушко.

Размах крыльев у нее примерно 0,25 миллиметра.

Хорошо, когда ты маленький. Но что, если тебе по каким-то причинам надо быть большим и все равно летать? Есть много веских причин быть большим, даже при высоких экономических затратах. Мелкие животные рискуют быть съеденными, не могут ловить крупную добычу. Соперников из своего же вида, например в брачных играх, легче запугать, когда ты крупнее. Тогда надо найти другой способ оторваться от земли. Это и подводит нас к следующей главе.

Глава 5

Если нужно быть большим и все равно летать, увеличь поверхность тела

В предыдущей главе было показано, что мелкие животные автоматически получают относительно большую поверхность тела по сравнению с весом, поэтому полет дается им легко. Мы убедились в этом на примере математических расчетов с участием детских кубиков. Площадь поверхности мы измеряли в количестве краски, которая нужна, чтобы ее покрыть. Или количеством ткани, которая нужна, чтобы ее одеть. Если ангел имеет ту же форму, что и фея, но в 10 раз выше, площадь кожи, покрывающей ангела, будет в ю2, то есть в 100 раз больше, в то время как объем и вес – уже в 1000 раз больше.

БЕЛКА-ЛЕТЯГА

Лучше было бы назвать ее белкой-парашютисткой или белкой-дельтапланеристкой. Патагий – кожная перепонка, натянутая между лапами, – увеличивает площадь поверхности животного и позволяет ему благополучно планировать с дерева на дерево.

Но какое отношение площадь поверхности имеет к полету? Чем больше поверхность, тем больше площадь, которая может ловить воздушные потоки. Возьмите два одинаковых воздушных шарика, надуйте один так, чтобы у него была большая площадь поверхности, а другой оставьте вялым резиновым мешочком. Сбросьте их одновременно с Пизанской башни. Который упадет на землю первым? Недонадутый, хотя он не тяжелее (а на самом деле даже немного легче). Естественно, если бы вы бросали их в вакууме, они бы упали на землю одновременно (если уж говорить начистоту, в вакууме надутый шар взорвался бы, но суть вы уловили). Я пишу “естественно”, но до Галилея это было бы для всех неожиданностью. Это он доказал, что даже перо и пушечное ядро ударились бы о землю одновременно, если бы их бросили