Полеты воображения. Разум и эволюция против гравитации

Из этого отступления можно сделать вывод, что название главы – “Если нужно быть большим и все равно летать, увеличь поверхность тела” – применимо не только к полету, но и к дыханию, кровообращению, пищеварению, выведению отходов и вообще ко всему, что происходит внутри животного, а не только к тому, что мы видим снаружи. Но вернемся к полету.

Как мы уже выяснили, чем больше площадь поверхности животного по сравнению с его весом, тем медленнее оно падает в воздухе и тем легче ему обеспечить себе подъемную силу, необходимую для полета. Очевидно, что крылья дают много дополнительной поверхности, для чего бы ни служили – для взмахов или парения. У летучих мышей и птеродактилей это тонкие полотнища кожи. Тонким полотнищам нужен каркас – из костей или чего-то равноценного. Эволюция склонна к оппортунизму и обычно модифицирует что-то уже существующее, а не отращивает нечто совершенно новое. В теории можно себе представить крылья, растущие из спины, как на изображениях ангелов, но для этого пришлось бы отрастить новые кости для их каркаса. Может быть, в нашем распоряжении уже есть какие-то кости, которые можно использовать как каркас для летательных поверхностей? Как мы еще увидим, существуют ящерицы, которые парят на кожаных перепонках, натянутых по бокам, и эти перепонки заимствуют для поддержки ребра. Но более профессиональные летуны – летучие мыши, птицы и птерозавры – пользуются передними конечностями, которые уже снабжены подходящими костями и мышцами, дающими простор для модификаций.

У летучих мышей и птерозавров летательная кожа натянута между передней и задней конечностями одной стороны. У птерозавров большинство костей передней конечности остались довольно короткими, но они отрастили один непомерно длинный палец – четвертый (безымянный). Слово “птеродактиль” буквально означает “крыло-палец”. Этот гипертрофированный палец обеспечивает каркас почти всей передней кромки крыла и тянется до его кончика. Наши пальцы – тонкие, нежные, мы с их помощью можем заниматься деликатной работой, например печатать и играть на пианино. Нам трудно представить себе, чтобы один палец отрос длиннее всей руки и был достаточно сильным, чтобы держать мощное крыло, как у кетцалькоатля. Вот нам урок того, на что способна эволюция, когда пользуется чем-то уже имеющимся. Летательная перепонка сама по себе плохо сохраняется в окаменелостях, поэтому реконструкции разных биологов не всегда совпадают. Мы опирались на самые авторитетные современные реконструкции и нарисовали крыло, доходящее до самой лодыжки. Кроме того, некоторые данные указывают, что по задней кромке крыла от кончика пальца до лодыжки проходило сухожилие, которое дополнительно укрепляло крыло и, возможно, не позволяло ему трепетать на ветру, что не просто помешало бы экономному полету, но и могло порвать перепонку.

ТРИ СПОСОБА ПРЕВРАТИТЬ ПЕРЕДНЮЮ КОНЕЧНОСТЬ В КРЫЛО

Летучие мыши (01) удлинили все пальцы и растопырили их. Птерозавры (02) непомерно увеличили только один палец.

Летучим мышам и птерозаврам пришлось для дополнительной прочности задействовать и заднюю конечность. Птицам (03) это не нужно, поскольку перья сами по себе обладают жесткостью. А кости передних конечностей у них неожиданно (и очень экономично) коротки – по той же причине.

Крылья летучих мышей натянуты на каркас из всех пальцев, не только четвертого, и еще они, как и птерозавры, задействуют в качестве дополнительной распорки для крыла заднюю лапу. Это лишает их возможности нормально ходить. Пожалуй, лучше всех из летучих мышей умеют ходить новозеландские летучие мыши, которые снуют в опавшей листве тамошних лесов. Но в ходьбе и беге им не сравниться с птицей. Я могу себе представить, как ходил птерозавр – пошатываясь и неуклюже балансируя крыльями, точь-в-точь сломанный зонтик.