Была ли в истории Земли эра шестиногих ящеров?

23 May
5,3k full reads
3 min.
7,1k story viewsUnique page visitors
5,3k read the story to the endThat's 75% of the total page views
3 minutes — average reading time

На первый взгляд, ответ очевиден: нет. Тварюшка с заглавной картинки — арт, по мотивам «Аватара» Джеймса Кэмерона. Да и общеизвестно же, что конечностей позвоночным положено только по четыре штуки на голову. Но что говорит по этому поводу наука? Говорит, что не всё тут просто.

Фото и иллюстрации взяты из открытых источников и принадлежат их авторам
Фото и иллюстрации взяты из открытых источников и принадлежат их авторам
Фото и иллюстрации взяты из открытых источников и принадлежат их авторам

Для начала о вселенной «Аватара». Официальные (да, такие есть и в данном случае) источники сообщают, что сила тяжести на планете Пандора на 20% ниже, а атмосфера на 20% плотнее земной. И данные отличия позволяют летать местным почти драконам, а гуманоидам — падать с любой высоты без ущерба для здоровья. Правда? Нет, конечно. Этого явно мало для эффектов, достижение которых предполагает, что разница в условиях между Пандорой и Землёй должна быть на порядок выше. Тогда почему «официально» только 20%? На большее учёные, с которыми Кэмерон консультировался, просто не согласились. При различии более значительном существа на планете не смогли бы двигаться теми способами, которые приняты на Земле. А, вот, при отличиях минимальных дополнительная пара лап, — большинство животных Пандоры шестиногие — как раз, сможет компенсировать сложности, создаваемые местным обитателям пониженной гравитацией.

Так Кэмерон узнал, что низкая сила тяжести не помогает, а мешает движению. Ведь, масса же не только мера гравитационного взаимодействия, но и мера инертности. То есть, сила инерции остаётся неизменной, а сила трения — сцепления лап с грунтом — убывает. Плюс повышенное сопротивление среды. Это только кажется, что воздух его не оказывает. При пяти атмосферах и силе тяжести вдвое меньшей (что-то такое предполагалось до консультаций) предельная скорость движения человека падает до 9-10 километров в час, для более же рослых и обладающих повышенным лобовым сопротивлением на`ви, — где-то до 7-8 километров в час. И это — предельная. В рывке для чемпиона.

То есть, мир с плотной атмосферой и низкой гравитацией не подходит для акробатики и вообще для приключений. Не взлетят, кстати, и драконы. Высокая плотность атмосферы помогает планирующему полёту (хотя скорость оного и покажется земному наблюдателю явно «не боевой»), но машущий полёт окажется слишком энергозатратным.

Разумеется, обитатели Пандоры, если бы она действительно существовала и была такой, как Кэмерон задумывал изначально, легко бы с данными затруднениями справились, и даже обратили бы условия на благо себе. Для этого им, всего-лишь, пришлось бы приспосабливаться совершенно иными путями, чем земные животные. В моде была бы обтекаемость форм, предельно низкий силуэт, позволяющий ещё снизить сопротивление, множество (почему бы и нет?) ног и возможно, что-то вроде водомёта кальмара, вместо крыльев, для активного полёта. Жизнь процветала бы, но облик имела даже отдалённо не «землеподобный».

...Причём здесь Земля? Ну… есть же версия (странно, но действительно, в сети можно такое услышать), что гигантизм зауропод мелового периода, как и способность гигантских птерозавров к полёту объясняется меньшей силой тяжести и кратно более плотной атмосферой древней Земли. И то, и другое, конечно же, легко объясняется и в условиях нашей реальности, в которой сила тяжести и плотность атмосферы на Земле не менялись последние миллиарды лет. При современной плотности атмосферы 15-метровые кецалькоатли могли летать, а 80 тонные динозавры могли ходить и при нормальной силе тяжести. Но если бы?

Если бы гравитация на Земле в прошлом была меньше, а воздух гуще, диплодоки, видимо, оказались бы наименее пострадавшей стороной. Им пришлось бы пожертвовать лишь хвостом и шеей, а также убавить в росте, чтобы снизить риски при боковом ветре. Прочим ящерам пришлось бы труднее. Особенно двуногим. Как минимум, крупным пришлось бы перейти к квадропедальному способу передвижения. Мелкие же оказались бы в ещё более сложной ситуации. Соотношение лобового сопротивления к силе у них — не благоприятно. Значит, им пришлось бы превратиться в обтекаемые торпеды на ножках.

Что же касается животных летающих, то они в альтернативной реальности, возможно, просто не появились бы. Ведь машущий полёт развивается из планирующего, практикуемого мелкими древесными животными. Сначала перепонка. Только потом — крыло. Но зачем перепонка, если плотность атмосферы и сила тяжести позволяют планировать и безопасно снижаться вообще без специальных приспособлений, причём, независимо от размера?

Если же летающие животные, всё-таки, появились бы они точно не походили бы на птиц мелового периода, а особенно на птерозавров, главным отличием аэродинамики которых от принятых птицами стандартов являлось крыло увеличенных площади и размаха. Для планирования при впятеро более плотной атмосфере и вдвое более низкой силе тяжести, альтернативный кецалькоатль имел бы крыло вдесятеро меньшей площади. Скорость же полёта упала бы втрое.

...То есть, да. Шестиногие ящеры на Земле не обитали никогда. Не было условий, в которых повышенное сцепление давало бы решающее преимущество. И это банально. Важно другое. Окаменелости вымерших видов доносят до современности информацию не только о самих этих животных, но и о планете времён, когда они ещё вымершими не были.

Другие статьи о внеземной жизни