Инопланетяне и инопланетные общества. Руководство для писателя по созданию внеземных форм жизни.

Водные животные на Земле делают это с помощью жабр — ветвистых или перистых образований с множеством мелких кровеносных сосудов вблизи их поверхности. Они могут просто выступать из тела, как у личинок некоторых саламандр; или они могут быть заключены в защитные полости, как у большинства рыб. Они могут действенно омываться током воды во время плавания, или животное может обладать средствами принудительной прокачки воды через жабры. В любом случае через тонкие стенки выростов на жабрах происходит обмен растворёнными газами между окружающей водой и кровью; эти газы циркулируют по телу животного в крови, и на этом пути проникают сквозь стенки кровеносных сосудов к другим клеткам и из них. В случае животных, которые живут в каком-то другом жидком растворителе, те же самые механические принципы работали бы так же хорошо.

Лёгкие, которые наземные и воздушные существа используют для получения того же результата, можно рассматривать как «жабры наизнанку». Жабры пропускают жидкость по наружной стороне многократно разветвлённого тканевого образования; лёгкие втягивают газ в многократно разветвлённые полые трубки, обмениваются газами с кровью через внутренние стенки этих трубок и выбрасывают наружу изменённую смесь газов. Разветвление увеличивает площадь поверхности для газообмена; учащённое дыхание увеличивает скорость, поступления газов внутрь и выведения их наружу.

И лёгкие, и жабры могут значительно различаться сложностью и особенностями своего строения, и даже своим количеством. Например, у большинства змей есть лишь одно функциональное лёгкое. В целом же и лёгкие, и жабры — это механические устройства, позволяющие поступать в организм и выводиться из него большому количеству газа, и они зависят от системы кровообращения в плане доставки этих газов к отдельным клеткам и от них. Это подразумевает наличие системы кровеносных сосудов (вен, артерий и капилляров), одного или нескольких насосов (в наших краях у большинства из нас одно сердце, но встроенное запасное или даже два могли бы давать преимущество и могли бы где-нибудь эволюционировать) и циркулирующей жидкости (крови). Кровь сама по себе — это довольно сложный орган, содержащий целый ряд узкоспециализированных структур. У нас и наших близких родственников кислород доставляет к клеткам молекула под названием гемоглобин, которая придаёт нашей крови красный цвет. Другие животные могут использовать нечто другое, и их кровь не обязательно должна быть красной. Например, у некоторых земных ракообразных и моллюсков взамен его есть голубое соединение меди гемоцианин; однако, будучи писателем-фантастом, вам не нужно ограничиваться теми соединениями, которые используют земные организмы. Те, кто эволюционировал вне Земли, могут наткнуться на полезные заменители, не известные даже нашим химикам.

Типы дыхательной и кровеносной систем, необходимые живому существу, будут зависеть от взаимодействия нескольких переменных. На более ранней Земле с более концентрированной атмосферой простых трахей было достаточно для таких крупных насекомых, какие не смогли бы жить здесь и сейчас. Похожие на сороконожек месклиниты из «Экспедиции «Тяготение»» Хола Клемента не нуждаются в лёгких и дышат водородом напрямую через поры кожи, потому что они относительно невелики и живут в плотной атмосфере. Люди запасают в своих телах мало кислорода, поэтому должны часто дышать, иначе умрут; тюлени и киты, которые глубоко ныряют, должны обладать приспособлениями, позволяющими им значительно увеличить время между двумя вдохами. У жирафов, чтобы кровь поступала к голове, находящейся на высоте пяти и более метров над землёй, должно быть кровяное давление, которое убило бы человека, и это значит, что у них также должны быть очень прочные кровеносные сосуды (см. статью Дж. У. Уоррена).

Питание

Другой важной функцией системы кровообращения является распределение по клеткам пищи. А что это за пища? Это затрагивает деликатный, но основополагающий момент: каждый живой организм (за исключением тех, кто находится в самом низу пищевой цепочки, вроде фотосинтезирующих растений) поедает другие организмы и в конечном итоге (за исключением искусственного вмешательства наподобие мумификации или запечатывания в склепе) бывает съеден третьими. Экосистема — это более или менее стабильная совокупность организмов, которые используют различные формы энергии для поддержания динамического баланса системы как единого целого. На поверхности Земли растения используют солнечную энергию напрямую, травоядные животные используют энергию, запасённую в химической форме в этих растениях, плотоядные животные получают её, поедая травоядных животных, и в итоге все они перерабатываются обратно в питательные вещества растений.