Перерастая бога. Пособие для начинающих - Ричард Докинз

Каким же образом заранее сохраненная энергия приводит в действие язык хамелеона? Мышцы, окружающие подъязычный вырост, в самом деле поставляют необходимую для броска энергию. Но она, как и в примере с катапультой или луком, накапливается загодя — в эластичном чехле, расположенном между мускулом и хорошо смазанным подъязычным шипом. Именно этот чехол, а не сами мышцы, «сжимает апельсиновую косточку» в тот момент, когда пружинный механизм, внезапно сбрасывающий напряжение, швыряет язык-гарпун с намного большей скоростью, чем если бы мускулы действовали напрямую, без эластичного чехла.

В отличие от гарпуна, хамелеоний язык не заострен. На конце у него своего рода набалдашник — липкий и снабженный присоской. Он приклеивается к несчастному насекомому, которое затем втягивается к хамелеону в рот при помощи другого набора мышц, называемых ретракторами. Набалдашник представляет собой относительно тяжелый снаряд, в то время как остальная часть языка больше напоминает болтающуюся веревку. Этот снаряд перемещается по законам баллистики — то есть в полете хамелеону он уже не подчиняется. Как камень, выпущенный из катапульты, или стрела из лука. Или же действительно как гарпун: здесь сходства даже больше — гарпун ведь тоже, подобно языку хамелеона, остается прикрепленным к метательному аппарату. Межконтинентальные баллистические ракеты (МБР) называются так потому, что после запуска оказываются предоставлены сами себе. Это отличает их от управляемых ракет, траекторию которых можно корректировать во время полета, помогая им попасть точно в цель.

Кстати, тот же самый катапультовый прием — сохранение энергии медленно работающих мышц в быстродействующем эластичном материале — используют такие прыгающие насекомые, как кузнечики и блохи. «Резиной» им служит чудесное вещество под названием резилин — еще более эффективная упругая субстанция, чем резина. Иными словами, из резилина можно высвободить для последующего употребления большее количество запасенной энергии, чем из резины. Эффективность в данном случае — специальный термин, указывающий на то, что энергии в виде тепла тратится немного. Сколько-то все равно неизбежно теряется — в соответствии с незыблемыми законами термодинамики, обсуждать которые здесь мне не позволяет объем книги. Самый впечатляющий «арбалетный» трюк с использованием накапливаемой пружинистой энергии выполняют раки-богомолы, чтобы дать кому-нибудь тумака — поразительно сильного для животного длиной всего несколько сантиметров. Пара конечностей, расположенная на переднем конце этих существ, преобразована в своеобразные молотки или дубинки, бьющие жертву со скоростью удара 50 миль в час, — ускорение, эквивалентное развиваемому пулей 22-го калибра. Только, в отличие от пули, еще и в воде! Повторю снова: это достигается благодаря энергии, аккумулированной в упругом материале. Непосредственно прикладывая мышечную силу, такой скорости не добиться.

Рассказ о языке хамелеона можно продолжать и дальше. Например, отросток подъязычной кости сам по себе выдвигается вперед, помогая языку лететь быстрее. Как если бы вы, подобно шустрому подающему в крикете, неслись по направлению к цели, да еще держа в руке лук и выпуская стрелу прямо на бегу. Но, вероятно, я уже сказал достаточно, чтобы вы могли подумать: «Несомненно, кто-то должен был спроектировать весь этот потрясающий механизм?» И снова вы будете неправы. Почему я уже в который раз так говорю, добавляя, что все разъяснится впоследствии? Потому что данная глава посвящена изложению проблемы, требующей разъяснения. А проблема тут громадная. Мне не хотелось бы подходить к ней легковесно. Вот почему я решил уделить ей целую главу, прежде чем приступать к решению. Как мы увидим, только теория эволюции путем естественного отбора достаточно велика, чтобы справиться со столь грандиозной задачей.

У хамелеонов восхитительное устройство языка и вращающиеся на шарнирах глаза-башенки, однако знамениты они прежде всего своей способностью менять цвет, сливаясь с фоном. «Хамелеонами» иногда дразнят таких политиков, которые постоянно меняют свою позицию, стараясь соответствовать превалирующей точке зрения. Не уступают хамелеонам в умении изменять свою окраску и некоторые плоские донные рыбы — например, камбала. Но и те и другие — жалкие дилетанты по сравнению с осьминогами и их родней. Хамелеоны и камбалообразные меняют цвет медленно — в течение минут. А осьминоги, кальмары и каракатицы, все вместе называемые головоногими моллюсками, делают это каждую секунду.

Вряд ли кто-либо на Земле больше похож на инопланетян, чем головоногие. Их оснащенный клювом рот окружают восемь (у осьминогов) или десять (у кальмаров и каракатиц) щупалец — непрестанно извивающихся «рук», умеющих совершать поразительно точные манипуляции, что особенно примечательно, принимая во внимание отсутствие в них скелета. Это единственные животные, способные к подлинно реактивному движению, которым пользуются, двигаясь задом наперед, — как правило, при внезапном бегстве. А также — и именно поэтому они попали в настоящую главу — им свойственно умение очень быстро менять окраску, причем весьма замысловатую. Не может не будоражить воображение тот факт, что способ, каким они это делают, напоминает принцип работы современных цветных телевизоров.

Включите свой телевизор и рассмотрите его экран под сильной лупой. Если у вас не устаревшая модель (там будут горизонтальные линии), то вы заметите, что весь он усеян миллионами крошечных разноцветных точек, называемых пикселями. Каждый пиксель либо красный, либо синий, либо зеленый, и каждый из них, находясь под контролем электроники телевизора, может быть включен или выключен, сделан ярче или тусклее. Пиксели слишком малы, чтобы вы могли их различать, когда усаживаетесь смотреть телепередачу. Но любой цвет — сколь угодно тонкий оттенок, — видимый вами с дивана, образован смесью пикселей, светящихся с разной интенсивностью. Изучив при помощи своей лупы ярко-белую зону изображения, вы обнаружите, что пиксели всех трех цветов — красные, синие и зеленые — включены там на полную мощность. На красных участках, что неудивительно, ярко зажжены только красные пиксели. Аналогичным образом обстоит дело на синих и зеленых участках картинки. Желтый цвет представляет собой сочетание красных и зеленых пикселей, фиолетовый — красных и синих, а коричневый — более сложную комбинацию. Серый образуется подобно белому: горят все три типа пикселей, но слабее. Электронная оснастка телевизора создает все подвижное изображение, регулируя яркость абсолютно каждого из миллионов пикселей. Экраны компьютеров работают точно так же.

И как ни удивительно это прозвучит, сходным образом устроена кожа осьминогов, кальмаров и каракатиц. Вся она — живой телеэкран. В данном случае, правда, пиксели регулируются не электроникой, а каждый из них представляет собой крошечный мешочек с цветным пигментом. Здесь тоже три краски, только не красная, синяя и зеленая, а красная, желтая и коричневая. Но, как и в случае с телевизором, каждый пиксель контролируется независимо от других, и этим обеспечивается разнообразие рисунков на поверхности кожи.

У головоногих моллюсков пиксели намного крупнее, чем в телеэкранах. Ведь, в конце концов, речь идет о мешочках с пигментами, а сделать настолько мелкие мешочки невозможно. Что же ими управляет? Каждый мешочек находится внутри органа, называемого хроматофором. Хроматофоры есть и у рыб, но у них они функционируют иначе. У головоногих стенка мешочков эластична (любопытно, с каким постоянством мы наталкиваемся на это свойство). К каждому хроматофору подсоединены мышечные клетки. Расположение этих мускулов напоминает лучи морской звезды — с той лишь разницей, что здесь их не пять, а примерно двадцать. Сокращаясь, мышцы растягивают стенки мешочка таким образом, что бóльшая пигментированная площадь оказывается вывернутой наружу и хроматофор принимает окраску пигмента. При расслаблении же мускулов мешочек благодаря эластичности своих стенок спадается в точку, и издали его цвет перестает быть виден. А поскольку это изменение окраски регулируется мышцами, которые, в свою очередь, находятся под контролем нервов, совершается оно быстро — приблизительно за одну пятую секунды. Не столь мгновенно, как на экране телевизора, но куда стремительнее по сравнению с кожей хамелеонов, где деятельность хроматофоров регулируется гормонами — веществами, перемещающимися по кровотоку, что неизбежно требует времени.