В научной среде принято по-дружески подшучивать над привычкой физиков-теоретиков (совершенно разумной) излишне упрощать реальность ради облегчения вычислений – мол, они решают все задачи “для сферического коня в вакууме”. Давайте поймем эту шутку буквально и с радостью пренебрежем всеми осложняющими факторами и для блохи, и для Шепарда. Оба описали изящную параболу. Разница лишь в том, что прыжок блохи в высоту достиг 20 сантиметров, а прыжок астронавта – 186 километров; блоху запустила в воздух мышечная энергия, запасенная в резилине, а астронавта – ракетный двигатель. Оба ощутили невесомость: блоха – меньше чем на секунду, астронавт – на несколько минут. Теперь представьте себе, что блоха сидит на крошечных весах. Трудно представить себе весы, подходящие блохе по размеру, но мы как физики имеем полное право на такие допущения. И блоха, и весы, на которых она сидит, в свободном падении (снова пренебрежем сопротивлением воздуха и прочими осложнениями) будут весить ровно столько же, сколько астронавт в том же состоянии: нуль.

Теперь введем в нашу теоретическую волшебную сказку Гагарина на современной космической станции. Невесомость Гагарина на орбите ничем не отличается от невесомости Шепарда или блохи. Это касается не только спуска, когда они очевидно падали. На самом деле блоха, едва оторвавшись от земли, начинает падать, но движется вверх. Как только ракетные двигатели Алана Шепарда перестали толкать его вверх, он начал падать (опять же вверх). И стал невесомым. Невесомость Гагарина просто продлилась дольше. А невесомость астронавта на космической станции длится еще дольше. А невесомость Луны длится вот уже миллиарды лет. Итак, мы делаем вывод, что астронавты – не единственные живые существа, которые преодолели гравитацию, буквально став невесомыми. Как поется в песне: “Это под силу даже ученой блохе”[12].

Глава 11

Воздушный планктон

Высоко в атмосфере мы встречаем так называемый воздушный планктон – аэропланктон. Он состоит из огромного количества зернышек пыльцы, спор, летающих семян, крошечных насекомых вроде мимариды Tinkerbella, миниатюрных паучков на маленьких шелковых парашютиках и много чего еще. Я уже упоминал пауков “на воздушных шарах”, однако над нами летает не только аэропланктон, но еще и бактерии и вирусы.

ВОЛЬНЫЕ, КАК ВЕТЕР

Почему не существует гигантских животных – воздушных шаров, которые глотали бы воздушный планктон, как киты глотают морской?

Разумеется, название “планктон” позаимствовано из океанологии. Поверхностные слои моря, словно огромная колышущаяся степь, кишат микроскопическими растениями, одноклеточными зелеными водорослями и бактериями, которые поглощают солнечный свет для фотосинтеза и тем самым образуют первое звено пищевой цепочки. Водоросли становятся пищей для микроскопических живых существ в планктоне, а их, в свою очередь, едят более крупные животные и так далее. Морской планктон практикует так называемую вертикальную миграцию: по ночам эти существа опускаются в глубину, поскольку там безопаснее, а днем поднимаются к поверхности, чтобы уловить солнечный свет, без которого ничто живое на Земле не может существовать.

Я уже рассказывал о моем старом оксфордском профессоре сэре Алистере Харди в связи с достопамятным перелетом из Лондона в Оксфорд на воздушном шаре. Он всю жизнь занимался исследованиями морского планктона.

Сэр Алистер Харди изобрел непрерывный регистратор планктона (Continuous Plankton Recorder). Этот прибор буксируется за судном, причем это не обязательно специализированное научно-исследовательское судно, подойдет любое. Внутри прибора помещена очень длинная шелковая лента, которую постоянно перематывают два вала. Сквозь шелк проходит морская вода, и при этом в нее попадают планктонные организмы. Затем эту шелковую ленту изучают и вычисляют, в каком именно месте в море выловлен тот или иной организм, зная скорость и курс судна плюс скорость, с которой шелк перематывается с одного вала на другой.

Когда я собирал материалы для этой книги, для меня не стало неожиданностью обнаружить, что профессор Харди интересовался и воздушным планктоном и изучал его вместе с коллегой. Их статья 1938 года – образец ясности изложения и того дружеского, едва ли не разговорного тона, который в наши дни, увы, не допустит ни один научный журнал. Ученые при помощи двух воздушных змеев растянули сеть, в которую ловили воздушный планктон. А что особенно прекрасно, среди прочего оборудования они использовали еще и старый автомобиль – “моррис-буллноуз” 1920-х. Они приехали на нем к месту запуска, а затем приподняли заднюю ось, сняли покрышку с одного из колес и сделали из него ворот, чтобы управлять воздушными змеями. Другие ученые с той же целью пользовались сетями, которые волокли за собой самолеты.

СЭР АЛИСТЕР ХАРДИ

Выдающийся специалист по морскому планктону обратил внимание и на воздушный планктон и изучал его с помощью пары воздушных змеев, которыми управлял при помощи деталей от автомобиля.

В отличие от морского, воздушный планктон не представляет собой основной фотосинтезирующий слой, поддерживающий все остальные пищевые цепочки, хотя и наверху есть и водоросли, и зеленые бактерии, способные к фотосинтезу. Растения, являясь частью воздушного планктона, используют воздух как среду распространения, в том числе пыльцы и семян. Вероятно, вы спросите, почему так важно рассеивать свои семена на большие расстояния. Отчасти это нужно, чтобы избегать конкуренции между родителями и потомством. Но есть и другая причина, не такая очевидная. Для нее нам потребуется любопытная математическая теория, и она применима не только к растениям, но и к животным. Попытаюсь объяснить ее словами, без алгебраических символов.

Если растение или животное живет в наилучшем месте из всех возможных, было бы очевидным преимуществом сделать так, чтобы его потомство росло там же. Тем не менее математическая теория показывает, что животное (или растение), которое принимает меры, чтобы отправить по крайней мере часть своего потомства в дальние края, в долгосрочной перспективе распространит больше своих генов, чем его конкурент, который пристроит всех своих потомков по соседству с родителями. И это справедливо даже в том случае, если “по соседству” (на настоящий момент) – это лучшее место в мире, а “дальние края” в среднем хуже. Почему так получается, можно понять, если вспомнить, что иногда происходят и стихийные бедствия – наводнения и лесные пожары. Естественно, такие катастрофы редки, и вероятность, что они разразятся в “наилучшем месте в мире”, такая же, как и в любом другом месте. Мне всегда представляется полезным начинать размышления об эволюции с того, чтобы заглянуть глубоко в прошлое. Я даже собираюсь написать на эту тему книгу под названием “Генетическая книга мертвых”. Каждое живое существо, животное или растение – последнее в непрерывном роду предков, которым удалось добиться успеха. Предкам это удалось по определению: они прожили достаточно долго, чтобы стать предками, а стать чьим-то предком – это дарвиновское определение успеха. Поэтому растениям нужно распространять свои семена как можно шире, а не просто ронять их на землю у корней родителя, и животным необходимо отсылать прочь некоторых своих детенышей, вроде Христофора Колумба и Лейфа Эриксона, искать счастья в неведомых землях.