Хлопок одной ладонью. Как неживая природа породила человеческий разум

Температура тела влияет на массу вещей в организме – можно сказать, что она влияет на все вещи. Но все, что температура с этими вещами делает, сводится к одной идее – скорости. Температура по сути и есть скорость, с которой молекулы носятся туда-сюда и бьются друг о друга (это то, что мы ощущаем как тепло). Вместе со скоростью молекул меняется скорость химических реакций. Вместе со скоростью химических реакций меняется скорость расщепления еды, скорость продвижения заряда по нервным клеткам, скорость сокращения мышц и все остальное, что делает организм. Поэтому более горячий организм – значит более быстрый организм.

Традиционное название этой новой идеи – что тело может быть горячее, чем среда, – это теплокровность. Противоположность ее, то есть исходный, наиболее распространенный вариант, при котором температура тела равна температуре окружающей среды, традиционно называется холоднокровностью. Сегодняшние зоологи предпочитают более детальные термины, отражающие стабильность / нестабильность температуры тела либо источник тепла в организме, но я постараюсь для простоты ограничиться «теплокровностью» и «холоднокровностью».

Сам факт жизнедеятельности уже повышает температуру тела, потому что жизнь состоит из превращений энергии из одной формы в другую, а при каждом превращении энергии часть ее всегда расплескивается в форме тепла. Из-за этого разогреваются процессоры, атомные реакторы, и точно так же от этого разогреваются мышцы и мозги. Так что живой организм по определению производит тепло. Просто для большинства животных количество этого тепла настолько незначительное, что оно внутри тела не задерживается.

Тепло теряется путем излучения или испарения с поверхности тела, а чем тело крупнее, тем меньше у него площадь поверхности из расчета на массу. Поэтому чем животное крупнее, тем медленнее оно остывает, как разогретая чугунная сковорода по сравнению с мелкой тефлоновой (поэтому же, кстати, два человека могут согреться, тесно прижавшись друг к другу). Крупное животное на суше просто благодаря своим размерам и базовой жизнедеятельности может накопить в себе достаточно тепла, чтобы быть стабильно горячее окружающего воздуха. Чем оно горячее, тем быстрее в нем протекает та же самая жизнедеятельность, которая это же тепло и производит. Химические реакции разогревают друг друга и тем самым разгоняют весь метаболизм. Это дает животному два принципиальных преимущества: во-первых, взвинчивает его физические способности, во-вторых, позволяет жить там, где раньше было слишком холодно.

Примерно так могла выглядеть промежуточная форма между холоднокровностью и теплокровностью⁶⁵. Сам факт, что нашим позвоночным предкам удалось дорасти до гигантских размеров, говорит о том, что им удалось разогреть свои организмы, а следовательно, ускорить биохимические реакции в них протекающие, по сравнению с мелкими лягушками, чья температура тела совпадает с температурой среды. Викторианский образ «ужасной ящерицы», холоднокровной и медлительной, не учитывал тепловой инерционности крупного тела. Сегодня известны и другие признаки частичной теплокровности динозавров⁶⁶. Судя и по оперению, и по механике движения, и по распространению динозавров в умеренных широтах, эти животные в своей эволюции стремились сохранить внутреннее тепло и успешно его сохраняли, что позволяло им быть мощными, быстрыми и почти наверняка горячими на ощупь.

Скорее всего, для наших предков синапсид до Великого вымирания тоже была характерна подобная форма промежуточной теплокровности. Такой вывод можно сделать на основании анализа формы носовых пазух, которые служат неплохим индикатором интенсивности метаболизма. При дыхании через нос воздух соприкасается с обонятельным эпителием, который улавливает запахи. Чем активнее обмен веществ, тем чаще животное дышит и, следовательно, тем сильнее у него этот эпителий высыхает. В результате у животных с более интенсивным метаболизмом носовые пазухи более сложные и разветвленные. Это связано с наличием дополнительной, необонятельной поверхности, увлажняющей воздух и защищающей тем самым обоняние⁶⁷. По этому признаку в позднем карбоне у синапсид, в частности у крупных (20–100 кг) хищников, уже видны зачатки теплокровности⁶⁸.

Таким образом, наши предки, после Великого вымирания загнанные динозаврами в «ночное бутылочное горлышко», оказались в положении, в котором до них еще никто не оказывался. Произойдя от едва ли не самых крупных животных в истории планеты на тот момент, они были вынуждены вновь уменьшиться до размеров лягушек, если не больших жуков. Логично предположить, что все их химические реакции, ферменты, клетки и нервные пути были приспособлены к большому и хотя бы частично теплокровному организму. Но, как должны были вскоре выяснить наши уменьшенные предки, поддерживать все эти метаболические привычки на неизменном уровне традиционными способами просто невозможно.