Полеты воображения. Разум и эволюция против гравитации - Докинз Ричард

КРОШКА-КОЛИБРИ С МОЩНЫМ КИЛЕМ

Взгляните, как велик киль на грудине даже у такой маленькой птички. Он должен быть большим, чтобы держать летательные мышцы, обслуживание которых обходится дорого.

В отличие от всего полотна, проработанного с необычайной тонкостью, место, где крепятся крылья, на картине прописано так неуклюже, словно мастера самого смущала нелепость этой идеи. “Где же ангелы прячут мощные летательные мышцы, без которых им не обойтись? – думал, должно быть, великий анатом. – И где грудная кость, к которой они крепятся?”

Если бы живописец изобразил необходимый киль, он торчал бы довольно далеко в сторону стола, за которым сидит Дева Мария. Пегасу потребовался бы еще более массивный киль, поскольку он конь и весит гораздо больше. Киль Бурака задевал бы землю, когда несчастное создание пыталось бы ходить. Посмотрите на относительно большой киль колибри – эта маленькая птица летает отменно, и насколько массивнее должен быть киль Пегаса! Правда, у летучих мышей нет киля, но у них увеличены и укреплены другие кости грудной клетки, выполняющие ту же задачу.

Ясно, что крылья леонардовского Гавриила слишком малы. Но насколько точно мы можем вычислить размер крыльев, которые потребовались бы живому существу размером с человека, чтобы летать? Было бы проще, если бы мы, подобно создателям “Боинга” и “Аэробуса”, могли бы прибегнуть к расчетам для летательного аппарата с неподвижными крыльями. Но и тогда было бы трудно. Между тем форма живого крыла меняется ежесекундно, при взмахе крыло описывает сложную траекторию, а возникающие при этом воздушные завихрения еще сильнее усложняют расчеты. Пожалуй, проще всего отказаться от теоретических выкладок и посмотреть, есть ли на планете птицы размером с человека.

Все самые крупные современные птицы – нелетающие, вроде страусов. Но среди вымерших было несколько летающих в той же весовой категории, что и человек. Например, гигантская морская птица пелагорнис (Pelagornis). Вероятно, она вела тот же образ жизни, что и альбатрос, и летала так же, поэтому у нее были такие же узкие крылья, но вдвое длиннее. В отличие от альбатросов, у пелагорнисов были выступы по краям клюва, которые выглядели как зубы и, по-видимому, служили зубами – помогали захватывать рыбу и удерживать ее. Вскоре мы увидим, что альбатросы обеспечивают себе подъемную силу особым хитроумным образом и задействуют для этого воздушные потоки, движущиеся по касательной к волнам, и пеларгонисы, вероятно, поступали так же. Размах крыльев у пелагорниса был около шести метров.

САМЫЕ КРУПНЫЕ ЛЕТАЮЩИЕ ПТИЦЫ В ИСТОРИИ ПЛАНЕТЫ

Вымершие пелагорнис и аргентавис с парашютистом для масштаба.

Еще крупнее пелагорнисов или по крайней мере тяжелее, но с тем же размахом крыльев были аргентависы – их латинское название Argentavis magnificens переводится как “великолепная аргентинская птица”, что вполне отражает суть. Вероятно, они были родственниками современного андского кондора, тоже могучей огромной птицы (увы, сейчас на грани вымирания), только аргентависы были значительно крупнее. Они весили около 80 кг, но существенная доля веса приходилась на сами крылья. Они у аргентависа были не такие изящные, как у альбатроса или пелагорниса, и скорее прямоугольные, как у кондора. И гораздо больше по площади, ведь они должны были нести птицу, которая весила больше 10 альбатросов. По оценкам, площадь крыльев у аргентависа составляла приблизительно 8 м2, то есть как у современного спортивного парашюта. Разумно предположить, что аргентависы в основном парили и поднимались на восходящих воздушных течениях, как и современные кондоры и грифы.

ВЕРОЯТНО, КЕТЦАЛЬКОАТЛЬ БЫЛ САМЫМ КРУПНЫМ ЛЕТАЮЩИМ ЖИВОТНЫМ НА ЗЕМЛЕ

Разумеется, кетцалькоатль никогда не встречался с жирафами, их разделяет около 70 миллионов лет. Но если бы они встретились, то смогли бы посмотреть друг другу прямо в глаза.

Только представьте, как жираф взмывает в воздух!

Пожалуй, самым крупным летающим животным в истории был птерозавр Quetzalcoatlus – кетцалькоатль. Птерозавры составляли многочисленную группу летающих рептилий, которых принято называть птеродактилями, хотя на научном языке так называется конкретная разновидность птерозавров гораздо мельче кетцалькоатлей. Строго говоря, птерозавры – не настоящие динозавры, но родственны им и исчезли примерно одновременно с ними во время великого вымирания в конце мелового периода.

Кетцалькоатли были чудовищных размеров. Размах крыльев у них достигал 10-11 метров, что сравнимо с самолетами “Пайпер Каб” и “Сессна” и больше любой птицы. Выпрямившись во весь рост, кетцалькоатль мог бы посмотреть прямо в глаза жирафу. Вероятно, он и в самом деле стоял, выпрямившись во весь рост, 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.