Восхождение на гору Невероятности - Ричард Докинз

Рис. 4.3. Эти позвоночные не умеют летать по-настоящему, они только планируют сверху вниз, с ветки на ветку; по часовой стрелке, начиная сверху справа: новозеландская летучая мышь колуго, Cynocephalus volans; летучий дракон, Draco volans; веслоногая лягушка, Rhacophorus nigropalmatus; карликовая сумчатая летяга, Petaurus breviceps; украшенная древесная змея, Chrysopelea paradisi.

Постепенную эволюцию таких существ, как белка-летяга, можно представить себе следующим образом. Некий предок, похожий на обычную белку, жил себе на дереве и прыгал с одной ветки на другую, ближайшую, без всяких специальных перепонок. Он отлично без них обходился, но если бы они были – хотя бы небольшие – или если бы его хвост был хоть немного пушистее, ему удалось бы перескочить на чуть более удаленную ветку, а следовательно, в критической ситуации спасти свою шкурку. Поэтому естественный отбор на стороне тех особей, у кого на лапках или суставах имеется лишняя кожа – и это становится нормой. В результате дальность прыжка среднего представителя популяции увеличивается на 10–15 см. Особи с более широким лоскутом лишней кожи прыгают еще дальше. Эта особенность закрепляется в следующем поколении – и процесс пошел. Для перепонки определенного размера существует предельное расстояние, и малейшее увеличение кожистой перепонки имеет жизненно важное значение. Средняя площадь складки кожи в популяции неуклонно растет, как растет и расстояние, на которое прыгает средняя особь. За много поколений развились животные вроде сумчатых летяг и белок-летяг, способные планировать на десятки метров и рулить в воздухе, приземляясь там, где хотят.

Однако планирование – это все еще не полет. Ни одно из этих животных не машет крыльями и не может оставаться в воздухе сколь угодно долго. Иногда они слегка меняют направление движения и немного поднимаются, прежде чем сесть на нижнюю ветку, но все равно планируют сверху вниз. Собственно управляемый полет, свойственный летучим мышам, птицам и птерозаврам, возможно, развился из планирующего спуска их предшественников. Большинство таких животных способно контролировать направление и скорость планирующего полета, а также выбирать конечную точку. Очень вероятно, что однообразная работа мышц, с помощью которых животное управляло своим движением в воздухе, постепенно перешла в полет с машущим крылом, и в течение эволюционного процесса средняя протяженность временного интервала между взлетом и приземлением все больше увеличивалась.

Впрочем, некоторые биологи склоняются к идее, что планирующие полеты на большие расстояния ведут эволюцию прыжков по деревьям в тупик. По их мнению, подлинный полет начинается не на дереве, а на земле. Безмоторный самолет, чтобы взлететь, должен стартовать с обрыва либо разогнаться по земле на буксире. Летучая рыба (рис. 4.4) использует второй способ – правда, разгоняется не по суше, а по морю, – и по дальности полета не уступает сумчатым воздухоплавателям, планирующим с ветвей деревьев. Летучая рыба набирает высокую скорость в воде, а затем взмывает вверх над волнами – надо думать, к вящему ужасу преследующего ее хищника, которому кажется, что она буквально исчезает в прозрачном воздухе. Она пролетает почти 100 м без контакта с водой. Иногда, нырнув, летучие рыбы вспенивают хвостом воду и несколько раз энергично работают плавниками, чтобы вновь набрать скорость и взлететь. Большие грудные – а у атлантических летучих рыб еще и брюшные – плавники служат им крыльями.

Не путайте истинных летучих рыб (Exocoetidae) с крылоперовыми, или долгоперовыми (Dactylopteridae), хотя по меньшей мере в двух книгах, что лежат на моем журнальном столе, их перепутали. Долгоперовые вовсе не летают – они ползают по морскому дну. Как полагают авторы многих научных работ, эти рыбы используют свои “крылья” в качестве стабилизаторов, отпугивают хищников их блеском и перепахивают ими песок в поисках жертв, а если кто‐то или что‐то нарушает их покой, то они всплывают на метр-два, расправляют “крылья” и снова плавно опускаются на дно. Единственное, чего долгоперовые не делают с помощью своих “крыльев” – так это не летают. Трудно сказать, откуда пошло заблуждение, будто они летают – может быть, из‐за явного сходства их грудных плавников с плавниками летучих рыб. Что касается самих летучих рыб, их предшественниками, очевидно, были не придонные рыбы, а быстроходные обитатели верхних слоев океана. Многие виды выпрыгивают из воды без помощи широких плавников. Очевидно, такие резвые прыгуны могли выиграть, отрастив плавники побольше и в следующих поколениях увеличив их площадь до размеров “крыльев”. Даже жаль, что до стадии развития летающих рыб не дошли одни из самых эффектных морских прыгунов – дельфины. Возможно, для того чтобы летать, они должны были бы быть меньше нынешних дельфинов, а кроме того, мелким дельфинам пришлось бы туго по другим причинам, связанным с термоизоляцией и свойствами подкожного жира. Существуют так называемые летучие кальмары – у них общие враги с летучими рыбами, например, тунец, и они спасаются тем же способом. Кальмары рода Onychoteuthis набирают в воде скорость более 70 км/ч и, пулей вылетая из воды почти на два метра, проносятся по воздуху метров на пятнадцать, а то и дальше. Столь высоких скоростей они достигают благодаря реактивной силе, а летят задом наперед, потому что все головоногие моллюски выбрасывают струи воды позади головы. Как только выталкивается очередная порция воды, запас движущей силы иссякает и остается на нуле, пока кальмар вновь не попадет в море. Тут летучие рыбы имеют преимущество: как мы уже знаем, они способны восстановить скорость, интенсивно работая хвостом в воде, пока их корпус большей частью еще в воздухе.

Рис. 4.4. Эти животные взлетают после разгона по поверхности. Атлантическая летучая рыба, Cypselurus heterurus (вверху) и летучий кальмар, Onychoteyhis.

В южноамериканских реках водятся рыбы еще одного интересного семейства – клинобрюхие (карнагиеллы, рыбы-топорики); судя по описаниям, они очень быстро, с шумом машут вверх-вниз грудными плавниками, так что им удается по‐настоящему, хоть и недолго, лететь в воздухе. Клинобрюхие не связаны близким родством ни с летучими рыбами, ни с долгоперовыми. Хотел бы я посмотреть, как мимо меня, бешено трепыхаясь, пролетает такой топорик. Не то чтобы я сомневаюсь в том, что повторяется во всех книгах, но любому рыбаку известно, да и мы уже это знаем на примере долгоперовых, что иногда рыбацким байкам надо доверять, проверяя.

В любом случае, разговор о планирующих летучих рыбах я завел ради прелюдии к теории о том, что за развитие подлинного полета – с машущим крылом – ответственны не обитатели верхнего лесного яруса, плавно спускавшиеся с ветки на ветку, а те животные, которые быстро бегали по земле и чьи передние конечности оставались при этом свободными. Летучие рыбы и кальмары живут в воде, но подтверждают тот факт, что животные, способные парить в воздухе, могли бы взлететь не только с края обрыва или с верхушки дерева, если бы хорошенько разогнались. И птицы могли бы, потому что они произошли от двуногих динозавров (по своей конституции птицы, можно сказать, и есть динозавры), среди которых, вероятно, были и отменные бегуны не хуже современных страусов. Можно подметить аналогию с летучей рыбой: ноги, подобно рыбьему хвосту, посылают животное вперед и сообщают ему высокую скорость, а передние конечности, видимо, первоначально помогавшие удержать равновесие и контролировать направление движения – как и плавники, – позже развились в крылья с аэродинамическим профилем. Некоторые млекопитающие – например кенгуру – набирают очень высокую скорость, отталкиваясь двумя ногами, а эволюция их передних конечностей могла повернуть в любую сторону. Кажется, из всех млекопитающих только наш вид ходит, поочередно переставляя ноги, на птичий манер, но мы довольно медлительны, и руки нам нужны не для того, чтобы летать, а чтобы носить в них и мастерить ими разные вещи. Все двуногие млекопитающие, способные бегать быстро, передвигаются, как кенгуру, отталкиваясь обеими ногами сразу. У четвероногих – собак, например, – такая манера вырабатывается естественным образом при горизонтальных прогибах позвоночника во время бега. Если проводить аналогии, киты и дельфины плавают, изгибая хребет вверх-вниз, как млекопитающие, а туловище рыбы и крокодила виляет из стороны в сторону, как у древних рыб. Кстати, нам следовало бы отдать должное невоспетым героям из числа звероподобных рептилий, первыми отработавшим тот самый стиль бега прыжками, которым теперь так восхищают нас признанные скороходы – гепарды и борзые. Наверное, и сейчас в вилянии собачьего хвоста, особенно когда пес подобострастно извивается всем телом, можно углядеть рудимент змеиных движений древней рыбы.