Шрифт:
Как выжить в эпоху динозавров
Допустим, вы хотите побывать в эпохе, когда самые сильные хищники в истории нападали на самых больших наземных травоядных, которых когда-либо видела планета. Вы хотите увидеть 80-тонных рептилий, хищников с челюстями, сравнимыми с измельчителем для автомобилей, и летающих животных размером с жирафа.
Итак, вы путешествуете на 70 миллионов лет назад, в мезозойскую эру – обратно в эпоху динозавров. В заметно потеплевшем климате даже на севере Американского континента вплоть до Монтаны вы почувствуете липкую жару, столь характерную для луизианских болот. Вы заметите, как изменилась география, – еще нет ни Скалистых гор, ни Сьерра-Невады, весь Средний Запад США покрывает море, а Индия еще остров.
Трава уже появилась, но еще не успела разрастись, так что вы еще не увидите лугов – повсюду только одинокие папоротники, фикусы, фиги, саговые пальмы и гинкго, а также большие деревья и густые леса. Вы также увидите знаменитого тираннозавра рекс.
К сожалению, вас он тоже увидит.
Вы можете решить так: чтобы спастись от него, нужно где-то спрятаться, или замереть, притворившись мертвым, или куда-нибудь залезть. Но недавно открытые удивительные (и даже шокирующие) данные свидетельствуют о том, что вы можете убежать от самого сильного хищника, когда-либо существовавшего на этой планете.
По крайней мере, если вы сумеете использовать свое самое большое преимущество – размер.
Как однажды предположил известный биолог-эволюционист Джон Бердон Сандерсон Холдейн, если мышь упадет в тысячефутовую угольную шахту, она поднимется, отряхнется, убежит и, возможно, даже не прочь будет снова повторить этот трюк. А вот крыса, упавшая с такой же высоты, непременно погибнет. Лошадь расплющится в лепешку, пишет Холдейн, а человек переломает себе все кости. В своем эссе 1926 года On Being the Right Size («Как быть правильного размера») ученый не подобрал колоритного глагола для описания того, что произойдет, если в такую шахту упадет девятитонный тираннозавр рекс. Но мы можем представить, как гигантский хищник пронесется вниз со скоростью 172 мили/ч (ок. 276 км/ч) и шмякнется на землю с силой 120 тонна-сил и… разобьется вдребезги? Разорвется на части? Взорвется?
Если оставить в стороне точность описания скоропостижной кончины тираннозавра, цель жутковатого мысленного эксперимента Холдейна состояла в том, чтобы продемонстрировать, насколько по-разному действует гравитация на животных разного размера. Взаимосвязь между размером и силой гравитации, а также различие в судьбах мыши и крысы объясняются законом квадрата-куба, который утверждает тот простой факт, что по мере увеличения объекта в размере его объем будет увеличиваться пропорционально кубу размера, а площадь его поверхности – пропорционально квадрату.
Поскольку площадь поверхности падающего животного влияет на сопротивление воздуха при падении, а его масса определяет силу удара, падение различных животных может оказаться впечатляющим, трагическим или отвратительным зрелищем, в зависимости от небольших различий в размерах. Сам закон несложен для понимания, но поскольку число в кубе растет намного быстрее, чем в квадрате, чрезвычайно сложно прикинуть в уме, каковы будут последствия этих расхождений в числах. Это особенно верно в отношении самых больших наземных животных, которые когда-либо ходили по земле, особенно если вам нужно убежать от них.
Когда вами заинтересуется Т-рекс, при виде его здоровых ног вам может прийти в голову, что лучше всего спрятаться. Не делайте этого! Вспомните о том, что «непропорциональный эффект размера» на вашей стороне. Скоропостижная кончина Т-рекса на дне угольной шахты иллюстрирует самый главный фактор, который нужно будет принять во внимание, когда за вами погонится гигантский ископаемый ящер: в гонке за жизнь его поражающий воображение, пугающий, ошеломляющий размер на самом деле обернется для вас величайшим преимуществом.
Взрослый тираннозавр рекс был абсурдно большим и абсурдно сильным. Он одним укусом мог переломать кость трицератопса, своими челюстями мог подбрасывать куски мяса размером с человека на 16 футов в воздух. Он был ростом с жирафа и тяжелым, как слон (весил 10 т). «Тираннозавр рекс имел больше мышц, ответственных за движение, чем любое другое животное на земле (в пропорциональном отношении)», – пишет Эрик Снайвли, биолог из Оклахомского университета, изучающий биомеханику динозавров. И все же, если вам доведется повстречаться с тираннозавром, вы не должны испытывать ничего, кроме легкого беспокойства, потому что он не умел бегать.
Я спросил Джона Р. Хатчинсона, ведущего автора статьи, опубликованной в журнале Nature в 2002 году под названием Tyrannosaurus Was Not a Fast Runner («Тираннозавр не был быстрым бегуном»), как выглядело бы выступление тираннозавра, если бы он участвовал в состязании в беге.
«Бег на короткие дистанции – это лучшее, что мы можем от него ожидать, – ответил он, – и не с быстрым стартом». Невероятно мощный длинноногий тираннозавр передвигался медленно по той же математической причине, по которой его гибель в шахте была бы столь стремительной. Как и площадь поверхности, прочность костей зависит от куба объема. В результате по мере того, как животное увеличивается в размерах, ему требуется пропорционально больше мышц и костей ног, чтобы стоять, двигаться и бегать. За пределами определенного размера бег становится физически невозможным, поэтому Годзилла и Кинг-Конг существуют только в сказках. При такой мышечной массе кости ног тираннозавра не выдержали бы ничего интенсивнее быстрой ходьбы. Судя по его массе, мышцам и костям, Снайвли не верит, что взрослый тираннозавр мог двигаться быстрее, чем со скоростью 12 или 13 миль/ч (19–21 км/ч). Хотя 12 миль/ч (ок. 19 км/ч) приближается к максимальной скорости обычного человека в зависимости от его физической подготовки – это как пробежать стометровку за 20 секунд, – нерасторопность тираннозавра дает среднему бегуну хорошие шансы обогнать неуклюжего хищника или перехитрить его [2] .
2
Признаться, существуют спекулятивные рассуждения о коллективной охоте тираннозавров, что значительно усложнило бы вашу задачу. Но, по счастью, даже если тираннозавры и охотились коллективно, они не загоняли жертву сообща, как, например, волки.