Очень краткая история жизни на Земле: 4,6 миллиарда лет в 12 лаконичных главах - Генри Джи

задачу. Наиболее выгодно это было для печени – органа, вырабатывающего очень много тепла, который у крупного динозавра достигал размеров автомобиля. Воздушное охлаждение внутренностей динозавров было более эффективным, чем жидкостная альтернатива млекопитающих[170]. Благодаря этому динозавры смогли достичь гораздо больших размеров, чем млекопитающие, не сварившись при этом заживо.

Так что аргентинозавр в гораздо меньшей степени был громоздким бегемотом, чем легко ступающей четвероногой нелетающей… птицей. Ведь именно птицы – наследники динозавров – обладают таким же облегченным скелетом и особым строением тела, таким же быстрым обменом веществ и такой же системой воздушного охлаждения. И все эти приспособления чрезвычайно полезны для полета – занятия, требующего легкой прочной рамы.

Полет ассоциируется еще и с перьями. Покрывающее тело оперение было отличительной чертой динозавров почти с самого начала их истории. Поначалу перья были больше похожи на волосы, как и у птерозавров – первой группы позвоночных, освоивших полет в далеком триасе, и близких родственников динозавров[171]. Даже без необходимости летать перья обеспечивают достаточную теплоизоляцию маленькому животному, вырабатывающему много тепла. Проблема, стоявшая перед мелкими активными динозаврами, была противоположна заботившей гигантов – мелким требовалось предотвратить рассеивание добытого дорогой ценой тепла в окружающую среду[172]. Простые перья быстро эволюционировали: у них появились опахало, бородки и окраска[173]. Для таких умных и активных животных, как динозавры, была характерна сложная социальная жизнь, в которой демонстрация играла важную роль.

Еще одним ключом к успеху динозавров стало откладывание яиц. Несмотря на то что позвоночные, в общем, всегда откладывали яйца – что и позволило первым амниотам завоевать сушу, – многие вернулись к древнему, унаследованному еще от первых челюстноротых способу размножения – живорождению. Это лишь вопрос поиска такой стратегии защиты потомства, которая не окажется слишком обременительной для родителя. Млекопитающие тоже начинали с откладывания яиц. Затем почти все они перешли к живорождению, но заплатили за это огромную цену. Живорождение – крайне энергозатратная стратегия, что накладывает ограничения на предельный размер сухопутных млекопитающих[174]. Кроме того, при живорождении ограничено количество детенышей в помете[175].

Динозавры никогда не защищали свое потомство таким образом. Все динозавры откладывали яйца – как и все остальные архозавры. Активные и сообразительные животные, динозавры повышали шансы своего потомства на успех, высиживая кладку в гнезде и заботясь о вылупившихся детенышах. Многие, особенно самые стадные растительноядные, например завроподы и практически сменившие их в мелу гадрозавры, которые были мельче и ходили, по крайней мере, время от времени на двух ногах, устраивали гнезда на общественных гнездовьях, которые могли занимать все видимое пространство от горизонта до горизонта. Самки динозавров, откладывая яйца, тратили кальций из собственных костей, чтобы сформировать скорлупу; эту черту унаследовали и птицы[176].

В свете преимуществ, которые давало откладывание яиц, такая жертва была вполне оправданной. Яйцо амниот – один из шедевров эволюции. В нем упрятан не только эмбрион, но и полноценная система жизнеобеспечения. Яйцо содержит запас питательных веществ, достаточный для обеспечения зародыша до вылупления, а система удаления отходов все это время предотвращает отравление такой изолированной биосферы. Отложив яйцо, самка оказывалась избавленной от проблем и затрат на обеспечение будущего детеныша, укрытого в ее теле.

Некоторые динозавры все-таки тратили силы на заботу о своем потомстве после вылупления – но они не были намертво связаны этим обязательством. Некоторые ограничивались закапыванием яиц в теплую нору или навоз. Энергия, которая иначе была бы потрачена на воспроизведение и защиту небольшого числа потомков, могла быть потрачена, например, на откладывание значительно большего количества яиц, чем может выносить живородящее животное. И, конечно, на рост. Росли динозавры быстро. Завроподам требовалось расти так быстро, как это только возможно, чтобы стать неинтересными для хищников. Хищникам приходилось расти в ответ. Например, тираннозавр набирал взрослый вес – 5 тонн – меньше чем за 20 лет, прибавляя в день по два килограмма. Никто из его не таких громадных родственников не рос с такой скоростью[177].

Динозавры и их ближайшие родичи потратили миллионы лет, накапливая приспособления к полету: перья, быстрый обмен веществ, эффективное воздушное охлаждение для регулирования температуры тела, легкая конструкция тела и исключительная приверженность откладыванию яиц[178]. Зачастую динозавры пользовались некоторыми из этих адаптаций для совершенно нептичьих задач – например чтобы вырасти до размеров, которых еще – и никогда после – не видала суша. В конце концов динозавры получили разрешение на взлет. Как же они сделали последний шаг и оказались в воздухе?

Это произошло в юрском периоде, когда в процессе эволюции представители одной из линий и без того некрупных хищников стали еще меньше. Чем мельче они становились, тем гуще становился их перьевой покров – ведь мелким животным с быстрым обменом веществ нужно как-то удерживать тепло. Некоторые из них жили на деревьях – на что не пойдешь, лишь бы улизнуть от своих более крупных собратьев. Некоторые открыли, как пользоваться своими оперенными крыльями, чтобы подольше оставаться в воздухе, – и стали птицами.

В крыле нет ничего волшебного. Вся суть крыла – в его форме, благодаря которой в полете, вклиниваясь в воздух, крыло заставляет одни частицы двигаться очень быстро, а другие – медленнее. Результатом разности скоростей воздуха на разных участках крыла оказывается появление направленной вверх силы, действующей на крыло. Величина этой силы пропорциональна скорости, с которой движется крыло, а называется эта сила подъемной.

Есть два способа подняться в воздух.

Можно стартовать с поверхности земли (или воды). Будущему воздухоплавателю надо разогнаться как можно быстрее, хлопая крыльями со всей силы. Теоретически можно взлететь и держа крылья строго горизонтально, но в реальности среди летающих животных не встречается столь классных бегунов. При взмахе крылом изменяется распределение потоков воздуха вокруг него и их скорости, что увеличивает подъемную силу, и невероятное становится возможным[179].

Альтернативный вариант – забраться на возвышенность и прыгнуть вниз, позволяя потрудиться для разгона силе тяжести. Еще надежнее прыгнуть в восходящий поток – струю теплого воздуха, поднимающуюся от земли.

Лучшие среди летунов – мелкие, даже микроскопические создания, отдающиеся на волю ветров. Таких много среди живых существ, и подобным образом они путешествовали с незапамятных времен, будь то плывущие в ордовикском бризе споры древнейших наземных растений, выдыхаемые тираннозавром вирусы, сорвавшиеся с его кожи бактерии, вцепившиеся в паутинки пауки, крошечные насекомые – все они составляли и составляют обширный, сильно недооцениваемый воздушный планктон, парящий всюду – и прямо над поверхностью земли, и на границе космоса. Очень маленьким организмам, как и спорам или пыльце, чтобы подняться в