Полеты воображения. Разум и эволюция против гравитации

Кстати, многие птицы могут бегать по поверхности воды. Птичьи крылья укреплены не только костями, но и перьями, это значит, что они не привязаны к задним конечностям, в отличие от крыльев летучих мышей и птерозавров, поэтому птичьи лапы свободны для бега. У многих птиц мощные лапы, и бегают они очень быстро – страусы разгоняются до 70 км/ч. Ящерицы – дальние родственницы птиц, и некоторые ящерицы-василиски, в том числе шлемоносный василиск (очень подходящее название), обитающий в Южной и Центральной Америке, носятся по воде на сильных задних лапах со скоростью 25 км/ч – почти так же быстро, как по земле. Западноамериканская поганка исполняет величественный и немного смешной брачный танец, при котором самец и самка вместе бегут по воде так быстро, что поверхности касаются только лапы и хвост. Примерно такую же способность задействуют и альбатросы, когда разбегаются перед взлетом с воды, только у них уходит на это больше сил. Лапы у альбатросов большие, перепончатые, ножки поганок почти лишены перепонок, но на каждом пальце есть листоподобные выросты, позволяющие достичь примерно того же.

Бесспорные хозяева воздушного пространства – насекомые, которые завладели им почти за 200 миллионов лет до того, как к ним присоединились позвоночные, первыми из которых были птерозавры. Я привык думать, что, как только появляется ниша (какой-то образ жизни или специализация), как тут же какое-нибудь живое существо эволюционирует, чтобы ее занять. Трудно понять, почему позвоночные давным-давно не заняли многочисленные ниши, связанные с полетом: спасение от хищников, поиски пищи с воздуха, миграция на дальние расстояния, ловля насекомых на лету – все то, о чем мы с вами говорили во 2-й главе. В свете 4-й главы я бы предположил, что насекомые заняли воздушное пространство так быстро благодаря маленьким размерам.

ЛЕБЕДИ НА ОКСФОРДСКОМ КАНАЛЕ

Большим птицам очень трудно взлететь.

Но они все равно взлетают.

Примерно 300 миллионов лет назад, в каменноугольный период, существовали гигантские стрекозы с размахом крыльев в 70 сантиметров, которые порхали – если это слово здесь уместно – среди гигантских плаунов и папоротников.

Вероятно, вы заметили забавную ошибку в научно-фантастическом триллере Майкла Крайтона “Парк юрского периода”. Герои встречают стрекоз с метровым размахом крыльев. Автор слишком увлекся собственным сюжетом и забыл, что изначально он строился на прекрасной идее: ученые, восстановившие фауну парка динозавров, вывели всех тамошних обитателей из ДНК, выделенной из крови, которую пили комары, впоследствии увязшие в смоле. Но комары не пьют кровь стрекоз – и вообще самые древние насекомые, сохранившиеся в янтаре, жили на 100 миллионов лет позднее гигантских стрекоз каменноугольного периода.

Доказано, что гигантизм у стрекоз каменноугольного периода был возможен только потому, что тогда в атмосфере было больше кислорода. По самым смелым оценкам, его доля, вероятно, доходила до 35 % (для сравнения, сегодня – 21 %). У насекомых воздух проникает по трубочкам во все тело, если атмосфера была более богата кислородом, это сдвигало верхнюю границу размера несколько выше. Большое количество кислорода в атмосфере приводило к тому, что лесные и степные пожары (в результате удара молнии) случались чаще. Возможно, гигантские стрекозы спасались на своих огромных крыльях от вездесущего огня. В этом им везло больше, чем их ползающим современникам, гигантским многоножкам каменноугольного периода в 2,5 метра длиной или гигантскому скорпиону Pulmonoscorpius размером 70 сантиметров – по-моему, таким существам самое место в страшном сне. Что касается существа под названием Eryops, то его можно описать как гигантского тритона – это был прожорливый хищник, достигавший трехметровой длины, который в каменноугольный период занимал нишу образа жизни крокодилов.

У насекомых нет костей. Чтобы лучше представить себе их скелет, можно рассмотреть их более крупных родственников – омаров. У тех вместо костей что-то вроде роговых суставчатых трубок^[8] – так называемый экзоскелет, – внутри которого прячутся мягкие и влажные ткани организма. Крылья насекомых – не видоизмененные передние конечности, как у птиц, а тонкие, как бумага, отростки экзоскелета, подвижно закрепленные на панцире груди. Мышцы, которые поднимают крылья, тянут вниз ближний к телу конец крыла изнутри панциря, поэтому крыло поднимается вверх, словно рычаг. У небольшого числа крупных насекомых, вроде стрекоз, движение крыла вниз обеспечивается мышцами на дальней стороне крепления, как и следует ожидать. Но у гораздо большего количества насекомых у этого движения другой механизм, не такой очевидный. Мышцы, идущие вдоль груди, сокращаются, отчего верхняя часть панциря груди выпячивается. Это косвенно толкает крылья вниз, поскольку они крепятся на груди.