Полеты воображения. Разум и эволюция против гравитации

ГЛОТАЛИ ЛИ ФОРОРАКОСЫ ДОБЫЧУ ЦЕЛИКОМ?

Перепуганной капибаре грозит опасность окончить свои дни в утробе грозной птицы фороракоса. Чтобы получить представление о масштабе, вспомним, что капибары – это гигантские морские свинки размером с овцу. Фороракосы давно вымерли (вероятно, вы были рады это узнать). Капибары до сих пор с нами (вероятно, вы были точно так же рады это узнать).

Додо и галапагосские бакланы утратили крылья относительно недавно – в последние несколько миллионов лет. Страусы и им подобные лишились крыльев гораздо раньше, и произошло это, вероятно, на давно забытых островах, куда их предки прилетели на полностью развитых крыльях. Однако они усохли до коротеньких отростков. А в случаях новозеландских моа (вымерших) и вовсе исчезли. Остаточные крылья нужны страусам и для того, чтобы хвастаться перед другими страусами, а отчасти – чтобы рулить и удерживать равновесие на бегу, это особенно необходимо, когда бегаешь так быстро, как страусы. Предполагают, что крылья страусам помогают подтормаживать, подобно тому, как некоторые воздушные суда выпускают парашют, когда садятся на лед или на короткую взлетно-посадочную полосу. Крылья нанду, южноамериканских родичей страусов (которых Дарвин и в самом деле называл страусами), пропорционально несколько крупнее, но летать на них невозможно. Нанду и страусы – родственники австралийских эму и вымерших новозеландских моа – относятся к надотряду бескилевых, или бегающих, птиц (Ratites), как и киви. Фороракосы и их родственники, которые вымерли всего лишь два миллиона лет назад в Южной Америке, не относятся к надотряду Ratites. Фороракосы были прожорливыми хищниками, вполне заслужившими свое прозвище “ужасные птицы”. Крупнейшие из них достигали трех метров ростом. Бескилевые – в основном вегетарианцы, с маленькой головой и тонкой шеей. А фороракосы, которых было много видов, обладали крупными головами и массивными шеями. Невольно воображаешь, что они глотали добычу целиком, как делают другие птицы. Может быть, даже капибару – животное, напоминающее гигантскую морскую свинку. Взрослая капибара может быть и метр в длину, то есть не уступает габаритами взрослой овце. Многие видели, как чайки целиком глотают кроликов, а также птенцов из соседних гнезд в колонии чаек. В Южной Америке жили когда-то и гигантские морские свинки величиной с бегемота. Теперь они вымерли, однако, хотя они и были современниками некоторых фороракосов, можно предположить, что те не могли их глотать из-за крупных размеров, по крайней мере не целиком. Но что касается капибары, для “ужасной птицы” она примерно как кролик для чайки.

Китоглавы – восхитительно уродливый исчезающий вид пеликанообразных, они не состоят в близком родстве с фороракосами и настолько малы, что могут летать (совсем неуклюже). Но их облик и пищевые пристрастия позволяют живо представить, каково это, когда ты так мал, что тебя можно проглотить целиком.

ПРЕДСТАВЬТЕ СЕБЕ ВСТРЕЧУ С ТАКОЙ ЖЕ ПТИЦЕЙ, НО ТРИ МЕТРА РОСТОМ

Китоглав слишком мал, чтобы проглотить вас. Но его убийственный взгляд дает представление о том, каково это, когда на тебя смотрит фороракос.

Гигантские новозеландские птицы моа были такой же величины, что и фороракосы, гораздо больше страусов. У большинства бескилевых (и фороракосов) крылья маленькие, но моа пошли дальше и полностью утратили крылья. Даже киты и те подошли к задаче отказа от конечностей не так радикально: утратив задние ноги, они сохранили следы их костей в скелете. У моа кости крыльев отсутствовали полностью^[6]. Увы, моа вымерли с прибытием маори. Это произошло всего 600 лет назад, но один мой приятель из Новой Зеландии ошибался, когда уверял меня, будто слышал, как они ревут друг на друга в кустарниках острова Южный.

ПТИЦА РУХ ИЗ “КНИГИ ТЫСЯЧИ И ОДНОЙ НОЧИ”

Птица Рух, способная унести слона, никогда не существовала в действительности – да и не могла бы. Но откуда взялась легенда о ней – может быть, из рассказов путешественников о гигантской нелетающей птице эпиорнис с Мадагаскара?

Маори прибыли в Новую Зеландию около 700 лет назад, практически вчера по сравнению с Австралией, где аборигены появились более 50 тысяч лет назад. Можно ли считать, что аборигены виновны в вымирании множества крупных сумчатых в Австралии, вопрос спорный. Обитали там и огромные нелетающие птицы вроде двухметрового гениорниса (Genyornis), похожего на гуся-переростка. Эти австралийские птицы-великаны не состояли в близком родстве ни с бескилевыми, ни с фороракосами, и их ближайшие ныне живущие родичи – южноамериканские кариамы, длинноногие птицы с изящными хохолками, в несколько раз меньше ростом, чем фороракос.

Гигантскими были и эпиорнисы с Мадагаскара, опять же нелетающие бескилевые. Их существовало несколько видов. Самый крупный, который недавно получил новое название Vorombe titan, достигал трех метров. К вопросу о полетах воображения: среди сказок “Книги тысячи и одной ночи” есть история о Синдбаде-мореходе. Едва ли не самым страшным из приключений Синдбада была встреча с исполинской птицей Рух, которая обитала на экзотическом острове и кормила птенцов слонами. Синдбаду надо было улететь с острова, поэтому он размотал чалму и привязал себя к великанскому когтю птицы Рух, пока та высиживала не менее великанское яйцо.

“ОДНА ИЗ МОИХ ДРАГОЦЕННОСТЕЙ”

В молодости Дэвид Аттенборо собрал яйцо эпиорниса из осколков.

О птице Рух упоминал и Марко Поло, средневековый мореплаватель-венецианец. Он писал, что она была такая громадная, что хватала слонов и убивала их, бросая на землю. Любопытно, что он полагал, что птица Рух родом с Мадагаскара. Именно там мы обнаружили останки эпиорнисов. Возможно, легенда о птице Рух зародилась из рассказов путешественников о гигантских мадагаскарских птицах. В дальнейшем эти рассказы обросли подробностями, сильно преувеличившими размеры птиц и упустившими из виду важный факт, известный тем, кто видел эпиорнисов своими глазами, но не тем, кто распространял слухи: эпиорнисы не умели летать. Они вымерли лишь недавно, возможно в XIV веке; вероятно, этих великанов, как и гигантских моа, истребили нагрянувшие люди, которые ели и их самих, и их яйца, вырубали леса и уничтожали среду обитания исполинских птиц. По-видимому, есть некоторая надежда, что их удастся возродить, например из ДНК, извлеченной из скорлупы их яиц, которые и сегодня в изобилии находят на побережье Мадагаскара. Возможно, мы возродим и моа. Было бы замечательно! Кстати, интересный факт: ближайший ныне живущий родственник гигантских эпиорнисов – новозеландская киви, самая маленькая из бескилевых птиц.

Дэвид Аттенборо нанимал помощников, которые искали на побережье Мадагаскара осколки скорлупы, из которых они с коллегами из съемочной группы при помощи скотча склеили почти целое яйцо эпиорниса. Объем такого яйца был примерно в 150 раз больше, чем куриного. Его скорлупа на удивление толстая, примерно как ударопрочное лобовое стекло машины. Интересно, как птенцы выбирались наружу.

Кстати, вот еще пример того, что в эволюции компромиссов не меньше, чем в экономике. Если речь идет о скорлупе, то чем она толще, тем лучше защищено яйцо от хищников и от веса матери и отца, которые его высиживают. Однако птенцу трудно разбить слишком толстую скорлупу, когда настает пора вылупляться, и на нее идет много ценных ресурсов вроде кальция. Теоретики эволюции любят говорить о компромиссах между “требованиями отбора”. Они постоянно толкают эволюционирующий вид в разных направлениях, что приводит к многостороннему компромиссу. Требование отбора, обусловленное угрозой хищников, заставляет за эволюционное время выработать толстую скорлупу. Одновременно есть противоположное требование – сделать скорлупу тоньше, поскольку некоторые птенцы не могут вылупиться из прочного яйца и умирают. Те птенцы, которые с наименьшей вероятностью погибают внутри яйца, наследуют гены более тонкой скорлупы. С другой стороны, те же самые гены создают скорлупу, которую легко разбивают хищники. Получается, одни птенцы погибают по одной причине, а другие – по прямо противоположной. Со сменой поколений средняя толщина скорлупы останавливается на каком-то компромиссе между противоположными требованиями отбора.

Те птицы, которым необходимо летать, должны удовлетворять еще одному требованию: им нужно быть легкими. В теле летающих птиц предусмотрено все, чтобы снизить их вес: полые кости и девять воздушных пузырей в разных частях тела. Все преимущества, достигаемые подобными мерами, сводятся на нет из-за тяжести яиц. Поэтому птицы носят в себе только одно полностью сформированное яйцо за раз. В кладке может быть несколько яиц, но родители начинают их высиживать, только когда отложено последнее, чтобы птенцы вылупились одновременно. Некоторые хищные птицы служат примером еще одного компромисса, довольно жестокого. Матери откладывают больше яиц, чем намерены высидеть. Если год выдался хорошим с точки зрения пропитания, они, возможно, сумеют высидеть и вырастить всех птенцов. Но в обычный год самый маленький птенец должен умереть, причем нередко его убивают братья и сестры.

У млекопитающих, как правило, иной образ действий. Поскольку естественный отбор не предъявляет к ним того же требования быть сверхлегкими, беременные млекопитающие нередко вынашивают одновременно много эмбрионов (рекорд – 32 – принадлежит мадагаскарскому тенреку, похожему на щетинистого ежика, так что невольно сочувствуешь матери, которой приходится рожать таких детенышей). Это не относится к летучим мышам, у которых размер выводка, как правило, равен одному детенышу по той же причине, что и у птиц. И к людям тоже, но по другой причине. Вероятно, мы не можем выращивать большие выводки из-за большого мозга. Неважно, зачем нам нужен большой мозг (несомненно, от него много пользы), но деторождение из-за него становится особенно трудным и мучительным. До эпохи современной медицины удручающе большая доля женщин погибала в родах, и главной проблемой была огромная голова младенца. Мы снова сталкиваемся с эволюционным компромиссом. Чтобы снизить риск для матери, человеческие младенцы рождаются на довольно ранней стадии развития, но не настолько рано, чтобы поставить под угрозу собственное выживание. Головы у них все же слишком большие, чтобы матери было легко их рожать, а появление двоен, троен и так далее делают роды еще затруднительнее. Младенцы, вынужденные появляться на свет слишком рано, сильнее зависят от родителей, чем детеныши других крупных млекопитающих. Мы не можем ходить, пока нам не исполнится примерно год. Детеныши гну встают на ноги и начинают ходить в тот же день, когда родились. Они тоже рождаются по одному, поскольку должны иметь возможность ходить сразу по выходе из утробы. Если бы они рождались большими выводками, то были бы слишком маленькими, чтобы поспеть за кочующим стадом.

В научно-технической сфере требований, направленных в несовместимых направлениях, великое множество. В этом случае они реализуются не на протяжении эволюционного времени, а хронологически, когда последовательно проекты сменяются на чертежных досках. Самолеты должны быть как можно легче, как птицы, должны быть еще и прочными, как скорлупа. Эти два идеала несовместимы друг с другом, поэтому необходимо найти компромисс. Полеты в самолетах могли бы быть безопаснее, чем сейчас. Но за это пришлось бы платить не только деньгами, но и неудобствами и задержками. Однако и здесь нужно достигать равновесия. Если бы ценность безопасности была бесконечной, каждого пассажира досматривали бы, раздевая донага, и служба безопасности потрошила бы все чемоданы до единого. Но допустимые компромиссы позволяют не доводить дело до таких крайностей. Мы миримся с некоторым риском. Как бы ни возмущала подобная мысль идеалистов в розовых очках, ценность человеческой жизни не бесконечна, ее можно оценить в денежном эквиваленте. Правила безопасности полетов на военных и гражданских воздушных судах уравновешены на уровне разных компромиссов. Экономический баланс расходов и доходов и компромиссы – основа и технологии, и эволюции. Почему летучие мыши – единственные млекопитающие, которые умеют летать? Они составляют существенную долю млекопитающих, примерно пятую часть всех их видов. Но почему мы не видим крылатых львов, пикирующих с небес на крылатых антилоп? Как ни странно, ответ на этот вопрос очень прост. Львы и антилопы слишком большие. А как же тогда летающие крысы? Около 40 % видов млекопитающих – грызуны. Почему никто из них не отрастил себе крылья за те 50 миллионов лет, которые они прогрызали себе дорогу в эволюционной истории? Вероятно, дело в том, что летучие мыши успели первыми. Если бы случилась пандемия какого-то вируса, который истребил бы всех летучих мышей, осмелюсь предположить, что грызуны воспользовались бы случаем и научились не только парить (это они уже умеют), но и летать по-настоящему. Но не станем забывать об экономике. Крылья дорого отращивать и еще дороже использовать, особенно махать ими. Нужно, чтобы они оправдывали эти расходы. И, как мы видели на примере муравьев, крылья могут и мешать. Если ведешь подземную жизнь наподобие голых землекопов (это на диво уродливые маленькие роющие грызуны, живущие социальными группами вокруг суперплодовитой “матки”), крылья могут превратиться в тяжкое бремя.