Полеты воображения. Разум и эволюция против гравитации

Но как же настоящие полеты на воздушном шаре? Неужели нет таких животных, которые летают потому, что они легче воздуха? По-видимому, воздушный шар, возникший естественным образом в ходе эволюции, – нечто не совсем невероятное. Отдельные составляющие этого устройства знакомы многим представителям царства животных. Некоторые рукотворные воздушные шары сделаны из шелка, одновременно и прочного, и легкого. А шелк, само собой, изобрели пауки и – независимо – насекомые, среди которых стоит отметить гусениц-шелкопрядов. Личинки некоторых ручейников делают шелковые сети, чтобы ловить мелких ракообразных себе на корм, и в отличие от обычной паутины рисунок плетения этих сетей очень близок к воздушному шару. Таким образом, изготовление шелка – технология, доступная животным.

Но каким же газом им наполнить эту оболочку? Трудно представить себе, как животные в ходе эволюции могли бы приобрести способность производить гелий. Некоторые бактерии вырабатывают водород, и ведутся разговоры об их промышленном применении, чтобы изготавливать топливо. Животные пользуются умениями бактерий в других сферах, например, чтобы вырабатывать свет. Зато животные в изобилии продуцируют другой легкий газ – метан.

ШЕЛКОВЫЕ СЕТИ

Эта ловушка, которую изготовила из шелка личинка ручейника, не воздушный шар, но она показывает, что живые существа способны построить его из необходимых компонентов.

Этот газ, вырабатываемый коровами, опять же на самом деле производят бактерии (и другие микроорганизмы) в их кишечниках, и это источник парниковых газов в атмосфере. Кроме того, метан выделяется при гниении растений. Он известен как болотный газ и иногда загорается, отчего получаются блуждающие болотные огоньки.

Что касается нагретого воздуха, самый впечатляющий пример выработки тепла у живых существ, который мне известен, – это оружие, применяемое некоторыми японскими пчелами против вторгающихся в их гнезда разбойников-шершней. Пчелы окружают шершня, и тот оказывается в центре плотного шара из пчелиных тел. При помощи вибрации брюшек пчелы поднимают температуру до 47 °C. От этого шершень буквально запекается и погибает. При этом запекаются и погибают и некоторые пчелы.

Как видно, некоторые отдельные компоненты технологии строительства воздушных шаров (тепло, водород, метан и плотная шелковая ткань) все же сделались доступными животным в результате естественной эволюции. И тем не менее я не знаю ни одного примера, когда они в совокупности обеспечили бы животному возможность благодаря этому подняться в воздух. Впрочем, может быть, мы еще просто не открыли этот вид.

Вода значительно плотнее, чем воздух, по этому движение в воде, аналогичное полету аппаратов легче воздуха, встречается сплошь и рядом. Мы сами проделываем это каждый раз, когда плаваем. Конрад Лоренц начинает рассказ о плавании с аквалангом с воспоминаний о полетах во сне в детстве. Так или иначе, мы состоим в основном из воды, а воздух в легких делает нас еще легче. Акулы немного тяжелее воды, поэтому вынуждены постоянно плыть – как птицы вынуждены махать крыльями в воздухе, – иначе они медленно утонут. Зато костистые рыбы (в противоположность хрящевым вроде акул) представляют собой тонко контролируемые гидростаты, способные чутко настраивать собственную плотность. В этом отношении они подобны дирижаблям – тонко контролируемым аэростатам. Как мы уже видели, аэростат находит такую высоту, где подъемная сила, обеспечиваемая менее плотным газом, точно уравновешивается весом судна вместе с пассажирами. Затем аэростат зависает в воздухе в полном равновесии. Рыба проделывает то же самое при помощи идеального контроля над своим плавательным пузырем.

Плавательный пузырь – это надутый газом мешок, спрятанный в теле рыбы. Меняя количество газа в пузыре, рыба регулирует собственную плотность и поэтому поднимается или опускается, чтобы найти в толще воды тот слой, где снова достигается равновесие. Вот почему костистые рыбы плавают с такой легкостью. Отчасти поэтому наблюдение за рыбками в комнатном аквариуме – такой замечательный отдых. Плавательный пузырь позволяет рыбе тратить ровно столько энергии, сколько необходимо для горизонтального движения. В отличие от летающих птиц и от акул, костистым рыбам не требуется тратить энергию на подъемную силу. Птицы делали бы то же самое в воздухе, если бы у них был плавательный пузырь, наполненный метаном. Птицы – не единственные живые существа, у которых в ходе эволюции возникло нечто похожее на плавательный пузырь, средство регулировать собственную плотность.

Каракатицы – не рыбы, а моллюски, родственники кальмаров и осьминогов, – сохраняют гидростатическое равновесие, закачивая и извлекая жидкость из своей пористой “кости” – той самой, которую в молотом виде дают птицам в клетках, чтобы снабдить их кальцием.