Не так уж страшен чёрт… даже морской
Одним из действующих лиц этой главы (и серии фильма), посвящённой богатым жизнью мелководным морям всепланетных тропиков, является существо, напоминающее жука-плавунца, слизняка и морскую черепаху одновременно — плавающий моллюск, названный «рифовым плавунцом» (в фильме — «рифовый летун»). Это существо с обтекаемым торпедообразным телом и тремя парами гребных лопастей, похожих на ласты морских черепах. По мнению авторов проекта, такое существо может произойти от современных голожаберных моллюсков, в изобилии населяющих моря от тропиков до полярных широт. С этим можно согласиться, поскольку и сейчас есть подобные существа, например, ярко-красный голожаберный моллюск «испанский танцор», который передвигается в толще воды, извиваясь уплощённым телом. А другой голожаберный моллюск, глаукус, скорее всего и является непосредственным предком рифовых плавунцов будущего. Я склонен так думать из-за характера отношений глаукуса и ещё одного обитателя современного океана — сифонофоры физалии, или «португальского военного кораблика».
Главный персонаж этой главы (и серии фильма) — огромная, похожая на гигантский парусник сифонофора — «морской призрак» (в ином переводе — «океанский фантом»). А крупные рифовые плавунцы поедают ядовитые жгучие щупальца этого гиганта, совсем как в современном море моллюск глаукус лакомится щупальцами физалии, одного прикосновения которой, между прочим, хватит, чтобы отправить человека на тот свет.
Но авторы книги, описывая особенности рифового плавунца, в очередной раз подвели себя излишней детализацией. В частности, рифовому плавунцу приписали черту, которая делает совершенно невозможным тот образ жизни, который приписывается этому созданию. Плавучесть этого существа объясняется тем, что в теле животного накапливаются ионы аммония. Сама по себе эта особенность не является сверхъестественной и феноменальной — в океане и сейчас живут так называемые «аммиачные кальмары» — кранхииды (Cranchiidae). Их плавучесть как раз и обусловлена именно накоплением ионов аммония в особом мешке-поплавке. Но трудность состоит в очень малой эффективности такого механизма. По сведениям отечественного знатока головоногих моллюсков Кира Назимовича Несиса, для поддержания плавучести такого кальмара на каждый кубический сантиметр мускулатуры животного должно приходиться 2 см3 объёма поплавка. «Аммиачные кальмары» имеют в связи с этим соответствующий облик — их тела очень рыхлые и нежные. По наблюдениям из подводных аппаратов, эти глубоководные существа очень малоподвижны — они плавают неохотно и обычно висят в толще воды, раскинув в стороны щупальца, ожидая, когда добыча сама на них наткнётся.
Однако рифовый плавунец из морей будущего — это активный хищник, быстро и ловко плавающий. В книге просто говорится, что это существо «с тюленя», но в фильме чётко указан вес этого существа: более тонны. Нетрудно рассчитать, что из этого веса около 700 кг придутся на вес поплавка — это не мускулатура, а аммиачный раствор. Вычитая вес соединительных тканей, изолирующих этот поплавок с ядовитым содержимым от тканей тела, вес пищеварительной системы, половых желёз, сердца, нервной и кровеносной систем, кожи, мы получаем очень незначительную величину, которая останется на мускулатуру. Конечно, в воде туша рифового плавунца практически ничего не весит — выталкивающая сила воды уравновесит её. Но остаётся другая проблема — сопротивление воды, которое во много раз выше, чем на воздухе. Рифовый плавунец имеет весьма широкую «физиономию», поэтому я рискну утверждать, что силы мускулов этого животного не хватит, чтобы двигать его тело в толще воды с большой скоростью, которую ему приписывают авторы. Кроме того, голожаберные моллюски уже в наши дни полностью лишены скелета: у них отсутствует раковина. Поэтому могучие мускулы рифового плавунца просто не будут иметь надёжной опоры, и эффективность их работы упадёт. А образование опоры вроде какой-нибудь хрящевой пластины потребует возрастания объёма аммиачного поплавка, которое «потянет» за собой увеличение размеров тела и лобового сопротивления, которое потребует опять-таки возрастания силы мускулов. Сила мускулов несколько отстаёт от увеличения линейных размеров тела — когда длина мускула увеличивается в N раз, его сила возрастает пропорционально сечению в N2 раз, но зато объём и масса — в N3 раз. А большой объём увеличивает лобовое сопротивление. Получается какой-то «заколдованный круг»…
Логичнее всего было бы предположить, что плавучесть животного определяется высоким содержанием в теле жира (как у акул и китов). Это дало бы животному гораздо большую выгоду по сравнению с вариантом «аммиачного поплавка»: жир является источником энергии, а тело станет гораздо плотнее и подвижнее. Кроме того, жир не ядовит и может находиться не только в изолированном «поплавке», но и пропитывать мускулы, откладываться в полости тела (у китов жиром пропитан даже скелет). Некоторые современные кальмары так и делают, не теряя подвижности.
Антарктическая огнедышащая птица
Лесной альбатрос: ледокол в пустыне с точки зрения эволюции
Серия, посвящённая тропическому лесу Антарктиды будущего, пожалуй, самая красочная во всём фильме. Буйство жизни тропического леса показано с большим мастерством. Но вот научная сторона этой серии, на мой взгляд, сильно «хромает», причём на все четыре ноги.
Конечно, заманчиво представить себе птицу, которая стреляет во врага горячим ядом. Тем более, что есть птицы, использующие плевки во врага как оружие. Это птицы отряда Трубконосых (Procellariiformes) — альбатросы, буревестники и другие. Они в случае опасности плюют во врага струёй вонючей жирной жидкости. Кажется, немного фантазии — и вот готова жёлто-оранжевая птица-дракон, отстреливающаяся от гигантских насекомых разогретым ядом. Но не так всё просто в этом мире.
Огнедышащая птица Антарктиды синтезирует «гремучую смесь» из химических веществ, получаемых… от растений! Вопрос: как начинался союз птицы и дерева, дошедший до такой крайности? Ответ: птица раньше имела некий интерес к содержимому цветков, которое до этого не было связано с синтезом активных взрывчатых химикатов (Не догадалась же птица сама о том, что именно можно получать из цветков! Она же не разумна и не обладает аналитическим мышлением). А чем, кроме химикатов, может привлечь птицу цветок? Неужели птица совала клюв в цветки и лизала их содержимое просто ради ничем не вознаграждаемого интереса, страсти к экспериментам или из непреодолимого желания помочь дереву опылиться? Думаю, нет. Для птицы (бабочки, жука, пчелы, летучей мыши, поссума, лемура) опыление цветка — скорее побочное действие. Цветок их интересует лишь как источник некоего нужного для жизни вещества — обычно пищи, прекрасного высококалорийного нектара. И скорее всего, растение вначале именно так и поступило, снабжая птиц только нектаром. Затем часть содержащихся в нектаре побочных веществ стала использоваться в процессах синтеза химикатов, а далее процесс эволюции в лице предпочтений птиц привёл к формированию у растения вместо нектара химического «коктейля Молотова». Вроде бы всё в порядке… Кроме одного факта.
Зачем плотоядным птицам отряда Procellariiformes переходить на более проблематичную для пищеварения растительную диету? Ведь Антарктида будущего не утратила свои берега, они по-прежнему велики (и даже стали больше, ведь подо льдами материка скрыто несколько островов, чья береговая линия в сумме длиннее, чем у современного ледяного покрова). Птицы этого отряда специализированы для питания морскими организмами — от рыб до планктонных рачков и мягкотелых животных. И их специализация не может повернуть вспять — это нарушение правила прогрессирующей специализации, сформулированного Ш. Депере:
Группа, вставшая на путь специализации, как правило, развивается по пути прогрессирующей специализации.
Я мог бы представить разных потомков современных антарктических трубконосых: мелких, похожих на чаек, альбатросов, ловящих речную рыбу в реках Антарктиды будущего; буревестников, являющихся аналогами зимородков и оляпок (Cinclus), ловящих мелкую рыбу и насекомых в ручьях и речках; буревестников и качурок с клювами, похожими на клюв птерозавра Pterodaustro, ловящих рачков на горных озёрах и в солёных лагунах тропиков Антарктиды; нелетающих, похожих на пингвинов и бескрылых гагарок, буревестников-рыболовов на берегах Антарктиды. Все эти птицы — специализированные варианты питающихся водными животными позвоночных. Но представить себе травоядного альбатроса или буревестника не могу, причём не из-за отсутствия фантазии. Просто повернуть процесс эволюции в обратную сторону удавалось лишь в фантастических фильмах.
Не хочу быть голословным. Есть в наше время место на Земле, которое может служить примерной моделью отношений тропических лесов Антарктиды и (не) населяющих их альбатросов. Это Гавайские острова. Конечно, это не материк, но эти острова достаточно велики, чтобы прокормить не один вид птиц, тем более птиц мелких. Альбатросы, буревестники, тайфунники (Pterodroma), качурки встречаются и гнездятся на Гавайях. Но все они связаны по образу жизни с морем. Несомненно, что эти птицы гнездились на Гавайских островах и до того, как острова покрылись пышными дождевыми лесами. Вообще, они были одними из первых поселенцев на островах. То есть у них была масса времени приспособиться к обитанию в формирующихся лесах Гавайев. По идее, предки современных гавайских цветочниц Drepanididae должны были встретить значительную конкуренцию со стороны лесных потомков альбатросов и буревестников, и вовсе не освоить леса Гавайских островов. Но ни один альбатрос не стал лесным несмотря на манящую близость и свободные экологически ниши гавайских лесов. Некоторые водные птицы освоили наземные биотопы Гавайских островов. Это современная казарка нене (Branta sandvicensis) и вымершие гигантские гусеобразные птицы, известные по ископаемым остаткам. Казалось бы, шанс? Нет. Ведь утки и гуси — травоядные птицы, в отличие от альбатросов и их родственников. Им приспособиться к наземным условиям жизни и пище, предоставляемой лесом, проще.
Иными словами, замечательные лесные альбатросы-колибри Антарктиды — очередной абсолютно нереальный ход эволюции, который останется только в нашем воображении.
«Неведома зверушка» мира насекомых — соколоза
Жуткое насекомое антарктических тропиков 100 миллионов лет «тому вперёд» — страшное хищное насекомое falconfly, названное в книге «соколоза» (в фильме — «муха-сокол»). Облик и повадки этого насекомого весьма свирепы. Однако родословная этого чудовища оказывается крайне запутанной, несмотря на то, что и в книге, и в фильме ясно назван «предок» этого животного — песчаная оса аммофила из отряда перепончатокрылых (Hymenoptera). Запомним этот факт, он нам ещё пригодится.
Если внимательно рассматривать великолепно выполненную фотореалистичную иллюстрацию (стр. 92) шестиногого хищника, то выяснится удивительная особенность: на последнем сегменте груди, перед брюшком, видны два маленьких «гвоздика». И именно они не позволяют провести родственную связь между осой аммофилой и «соколозой». Дело в том, что с точки зрения биологии эти органы представляют собой пару редуцированных крыльев — жужжальца. И они абсолютно не характерны для перепончатокрылых, зато являются отличительными признаками другого отряда насекомых — двукрылых (Diptera), у которых они служат для поддержания равновесия в полёте. Строение крыльев насекомых — очень стабильный и важный признак, существенно не меняющийся в течение миллионов лет. На нём и основана систематика насекомых, достаточно просто вспомнить названия отрядов: жесткокрылые (жуки), перепончатокрылые (осы, пчёлы, муравьи), двукрылые (мухи, комары), чешуекрылые (бабочки), власокрылые (ручейники), сетчатокрылые, веерокрылые, полужесткокрылые, равнокрылые, прямокрылые… Возможность превращения задних крыльев осы в жужжальца абсолютно нереальна: крылья ос специализированы в ином направлении: переднее и заднее крыло с каждого бока сцеплены между собою крючочками и работают как единое целое. Переход от крыла к жужжальцу возможен лишь из более примитивного состояния, когда оба крыла не сцеплены. Но эволюция необратима: упроститься до исходного состояния предка насекомых крыло осы не сможет, следовательно, превратиться в жужжальце заднее крыло тоже не в состоянии.
Следовательно, придётся признать, что «соколоза» не может быть потомком осы аммофилы и представителем отряда перепончатокрылых. Это двукрылое насекомое, судя по строению крыльев. Для неспециалистов поясню, что разница между перепончатокрылыми и двукрылыми больше, чем между коровой и лошадью.
Но есть возражение против этого вывода, которое чудовищная «соколоза» носит на своей голове: челюсти. Если по строению крыльев «соколоза» — типичное двукрылое, то челюсти всё же выдают в ней перепончатокрылое. У всех двукрылых рот специализирован: у мух нижняя губа превратилась в лижущую подушечку, в чём всякий не раз убеждался, наблюдая за комнатной мухой, орудующей на куске сахара. Она поливает слюной пищу, а затем смакивает губой полученный «бульон» (я никому не испортил аппетит?). Челюсти у мухи исчезли практически полностью. Зато у родственников мух, слепней, челюсти сохранились и именно они режут нашу кожу, когда эта тварь атакует нежный незагорелый зад дачника, собирающего клубнику. Ротовой аппарат слепня — режуще-лижущий: челюсти лишь режут кожу, а сосёт кровь это существо с помощью нижней губы (впрочем, приятнее от этой информации его укус не стал). А вот у комаров ротовой аппарат колюще-сосущий. Думаю, все испытывали на себе его действие. Хоботок комара не цельный — он сложен двумя парами очень тонких челюстей в «футляре» из верхней и нижней губ (кстати, у бабочки хоботок образует нижняя губа, а челюсти у большинства их видов исчезли совсем). Иными словами, двукрылые — «специалисты» по поеданию жидкой пищи.
А вот у «соколозы» мы видим мощные грызущие челюсти, способные дробить кости несчастных птиц тропиков Антарктиды, попавших к ней на обед. И думаю, что искушённый читатель этих строк сам сделает выводы о родстве «соколозы» будущего с современными двукрылыми, если я скажу, что грызущие челюсти — примитивные по своему строению. Они встречаются у древнейших по происхождению отрядов насекомых Земли — тараканов, жуков, прямокрылых (вспомните кузнечика и саранчу), богомолов. Стало быть, по строению челюстей «соколоза» — не двукрылое, хотя по строению крыльев — типичнейший представитель этого отряда.
Мой бывший однокурсник нашёл у этого чудовищного создания ещё одну черту, которой у него просто не может быть. В книге на рисунке ясно видно, что на конце брюшка соколозы торчат… церки! Эти выросты — рудименты брюшных конечностей. Они характерны для примитивных насекомых. Такие выросты есть у тараканов, богомолов, кузнечиков. Но их нет у насекомых из высокоразвитых отрядов — бабочек, жуков, а также у перепончатокрылых и двукрылых, среди которых можно (?) искать предка соколозы. Не могли эти церки появиться у неё — возврат к признакам предков невозможен.
Вот почему это существо оказывается «не мышонок, не лягушка, а неведома зверушка» — этакая химера мира насекомых. И подобно многим из существ, показанных в проекте «The future is wild», она переходит из разряда реальных существ в разряд «околонаучной фантастики».