Но почему в конце подъема? Зачем останавливаться? Летучие мыши и шерстокрылы двигают конечностями, когда планируют, и это дает им возможность рулить полетом. Не будет ли совсем маленьким шагом вперед научиться двигать лапками ритмичнее и энергичнее, пока это не перейдет во взмахи крыльями, как у птиц? Начнем с того, что, если махать крыльями, это позволит лишь совсем немного удлинить дистанцию плавного спуска. Однако разве не очевидно, что рано или поздно животное научится продлевать полет неопределенно долго? Может быть, именно так и появились летучие мыши?

НЕ С ЭТОГО ЛИ НАЧИНАЛИ ЛЕТУЧИЕ МЫШИ?

У шерстокрыла перепончатые лапы. Однако площадь перепонки составляет лишь малую долю площади большого патагия.

Чтобы сделать летучую мышь из шерстокрыла, достаточно отрастить пальцы.

По воле случая нет никаких ископаемых, которые подсказали бы нам, когда летучие мыши впервые поднялись в воздух, но представить себе правдоподобную траекторию подъема к совершенству мы можем. Патагий шерстокрыла натягивается в основном между костями основных конечностей и хвоста. Однако у него есть перепонки и между короткими пальцами. У водяных птиц и млекопитающих встречаются перепончатые лапы, вспомним уток и выдр. Небольшие перепонки между пальцами бывают от рождения даже у некоторых людей. Это случается из-за одного любопытного явления в эмбриологии – так называемого апоптоза, программируемой смерти клетки. Во время развития эмбриона, в том числе и человеческого, пальцы сначала соединены перепонками, затем их клетки отмирают по тщательно запрограммированному плану. Программируемая смерть клеток – это один из приемов, применяемых, чтобы изваять эмбрион. Перепонки между пальцами есть у всех млекопитающих в утробе матери, а потом они остаются только у выдр и других водных обитателей, которым перепонки нужны, чтобы плавать. А еще – у летучих мышей, которым они нужны, чтобы летать. И у некоторых людей, у которых апоптоз не завершился.

КАК ПРОРЕЗАЮТСЯ ПАЛЬЦЫ

В утробе матери у всех нас есть перепонки между пальцами.

Некоторые их не утрачивают.

Пальцы у шерстокрыла короткие. Сразу видно, как какой-нибудь предок шерстокрыла мог постепенно отращивать пальцы с перепонками и в конце концов стал летучей мышью. Шерстокрылы – одинокая ветвь генеалогического древа, у них нет близких родственников среди других млекопитающих. Ближайшие ныне живущие их родичи после приматов – летучие мыши. Даже если бы они не были родственны летучим мышам, моя логика все равно была бы надежной. Задача приобрести в ходе эволюции патагий, а затем и крылья для предков летучих мышей была отнюдь не сложной, а напротив, совсем простой: достаточно лишь воздержаться от апоптоза, а параллельно удлинить кости пальцев относительно костей передних конечностей. А догадаться, каково было требование естественного отбора, просто до очевидности: постепенное, по сантиметру, увеличение дистанции прыжка, сопровождаемое постепенным удлинением пальцев с перепонками, что давало возможность тонко управлять конфигурацией летных поверхностей. Затем появилось умение махать крыльями, и кульминацией всего этого процесса стал настоящий полет.

Здесь я должен упомянуть, что ученые отстаивают две соперничающие теории того, как позвоночные встали на путь полета. Одна теория – “с деревьев вниз”, другая – “с земли вверх”. Пока что я упоминал только первую. Признаюсь, мне она больше нравится. Но каждая теория справедлива для разных летающих животных. Например, летучие мыши, вероятно, возникли согласно теории “с деревьев вниз”, а птицы – “с земли вверх”, к которой мы сейчас обратимся. Птицы произошли от рептилий, уже покрытых перьями и бегавших на задних лапах. Их предками были динозавры – родичи легендарных грозных тираннозавров.

Бегать на двух ногах можно очень быстро, что доказывают сегодняшние страусы. А если быстро бегаешь на задних ногах, передние конечности участвуют в этом лишь косвенно, в отличие от конечностей галопирующих млекопитающих. Тогда, возможно, им удастся найти другое применение. Спортсмены во время бега энергично машут руками вперед-назад. Страусы при помощи “рук” (или укороченных крыльев, унаследованных от предков) ловят равновесие, особенно на поворотах.

Вероятно, рептилиям было экономичнее бегать, перемежая шаги прыжками. Перья, которые первоначально возникли в ходе эволюции для теплоизоляции, помогали прыгать примерно так же, как пушистые хвосты помогают белкам. Особенно перья хвоста и передних конечностей, которые делали прыжки длиннее – так же, как патагий. Тут, вероятно, оказывалось очень полезно растопыривать передние конечности ради равновесия, так из них и получились рудиментарные крылья, которые еще не позволяли летать по-настоящему, но помогали прыгать. Как бы далеко ни могла прыгнуть рептилия без оперенных передних конечностей, у нее это получалось чуть-чуть дальше, если она их растопыривала. Мы уже знаем, что павлины и фазаны летают неважно, их полет – не более чем затяжной прыжок, при помощи которого птицы избегают опасностей. С течением поколений наблюдался плавный подъем ко все более и более длинным прыжкам ради спасения при содействии все более и более увеличивавшейся площади поверхности оперенных передних конечностей, и кульминацией стали настоящие полеты на произвольные расстояния.

Если обратиться от добычи к хищникам, в нашем распоряжении “теория прыгающего хищника”. Согласно этой гипотезе, существовала какая-то разновидность оперенного динозавра, которая специализировалась на охоте из засады. Это животное пряталось в каком-то месте, откуда открывался хороший обзор, и ждало, когда мимо пройдет добыча. После чего прыгало. Оперенные крылья и хвост ненадолго удерживали хищника в воздухе, а следовательно, он мог наброситься на добычу с большего расстояния. Затем, вероятно, следовал постепенный подъем к совершенству – в постепенном увеличении длины прыжка за добычей.

Существует и еще один вариант теории “с земли вверх”, основанной на беге. Насекомые открыли полет задолго до всех позвоночных, и рои летающих насекомых служили богатым источником пищи, который только и ждал, когда позвоночные разовьются в ходе эволюции настолько, что смогут им пользоваться. Вероятно, быстроногие рептилии прыгали в воздух, чтобы поймать их. Щелкали на них зубами, как сегодняшние собаки. Или, словно кошки, тянулись к ним ловкими передними лапами. Обычная домашняя кошка может подпрыгнуть в воздух на целых два метра и ловит вытянутыми лапами не только насекомых, но и птиц. Так делают и крупные кошачьи, например леопарды, но они ловят более крупных птиц. Делали ли что-то подобное древние рептилии, когда охотились на летающих насекомых? Помогали ли им в этом зачаточные “крылья”, еще не научившиеся летать?

Прежде всего взглянем на знаменитого ископаемого археоптерикса. Во многих отношениях это было промежуточное звено между птицами и животными, которых мы привыкли считать рептилиями. У археоптерикса были крылья совсем как у современных птиц, но с торчащими пальцами. В отличие от современных птиц, у него были зубы как у рептилии. Впрочем, напрасно я говорю о современных птицах: покойный Стивен Джей Гулд в одной из своих прелестных книг по естественной истории Hens Teeth and Horse's Toes (“Зубы курицы, пальцы лошади”) описывает, как изобретательные эмбриологи-экспериментаторы сумели заставить эмбрионы цыплят отрастить зубы. В лаборатории они восстановили древнюю способность, утраченную много миллионов лет назад. Еще у археоптерикса был длинный костистый хвост рептилии, который, несомненно, служил важной летательной поверхностью и стабилизатором наряду с крыльями.