На лабораторном столе у нас не мыши, не лягушки, а неведомы зверушки: драконы, единороги, вся фауна планеты Пандора и даже Чужой! Будем разбирать по косточкам (порой буквально), возможно ли их существование с точки зрения науки.

Эта статья была опубликована в журнале OYLA №8(36). Оформить подписку на печатную и онлайн-версию можно здесь.

Казалось бы, если существовали динозавры, отчего бы не быть драконам? Тем более они так популярны! Даже если забыть про вездесущую «Игру престолов», есть ещё «Хоббит», «Гарри Поттер», «Хроники Нарнии»... Земная эволюция не произвела на свет драконов, но, может, есть шанс встретиться с ними на другой планете или в лаборатории генной инженерии?

А как дракон может изрыгать пламя? Палеонтолог Генри Джи считает, что это вполне реально, если в желудке у рептилии образуется диэтиловый эфир. А происходить такое может, например, благодаря кишечным дрожжам, для которых диэтиловый эфир является продуктом жизне­деятельности. Кстати, он легко воспламеняется и не тушится водой. Чем не драконье пламя?

Просто большая рептилия нас не устроит — нужно, чтоб она легко парила в воздухе. А как происходит полёт у животных? Птицы, насекомые и прочие летающие звери придерживаются двух правил: большая площадь крыла и маленький вес. Даже некрупные птицы имеют полый скелет, снижающий массу тела.

Самое крупное существо, способное к полёту, весило 200 килограмм (некоторые учёные считают, что не больше 70). Это был динозавр кетцалькоатль, размах его крыльев составлял около 10 метров. В бою против такого животного вам пришлось бы несладко, но для дракона даже 200 килограмм как-то несолидно — счёт должен идти на тонны! Значит, чтобы поднять в воздух Смауга или Дрогона, нужны крылья размахом больше 50 метров (это ширина обычного футбольного поля).

Кетцалькоатль предположительно был покрыт перьями, но зато передвигался на четырёх конечностях, прямо как настоящий дракон. Автор изображения: Johnson Mortimer

А вдруг крылья — это ещё не всё? В организме некоторых динозавров были воздушные полости — например, гигантские диплодоки спасались от перегрева, остужая внутренние органы соседством с такими газовыми мешками. Аналогичная система есть и у современных крокодилов. Если у сказочной рептилии будут такие же полости, заполненные к тому же газом легче воздуха (например, метаном — побочным продуктом пищеварения), парить в небе будет гораздо проще.

Но возможность полёта зависит не только от параметров самого животного, но и от окружающей среды, а именно гравитации и плотности воздуха. Помните, как легко астронавты передвигаются и даже прыгают по поверхности Луны? Это всё благодаря слабой гравитации, которая зависит от величины ускорения свободного падения g. Чем она меньше, тем легче будет нашему дракону преодолеть гравитацию и взлететь. То же касается и плотности воздуха: чем разреженнее среда, тем меньше сопротивление. Но нужно знать меру, ведь недостаточно плотная среда просто не удержит объект на лету (именно так работают самолёты — набирают высоту, на которой воздух не очень сильно сопротивляется, но всё ещё держит). Осталось найти обитаемую планету с нужными параметрами.

В единороге с виду ничего сверхъестественного нет — почему же тогда у нас по лугам не гарцуют белоснежные рогатые скакуны?

Природа одарила близких родственников лошади рогами на любой вкус: прямыми, ветвистыми, загнутыми, маленькими и огромными. Предназначение у них тоже разное. Оленю нужны красивые и внушительные рога, чтобы привлекать самок. Самцы антилоп используют их в боях за главенство в стаде. Нарвалы (животные из отряда китообразных — да, это тоже родня лошади!) с помощью спирального бивня охотятся.

В Средние века закрученный в причудливую спираль бивень нарвала продавали под видом рога единорога, который якобы обладал магическими свойствами.

Лошади и зебры пошли своим эволюционным путём. Особи объединяются в небольшие группы-гаремы: жеребец, несколько самок и их потомство. Молодые самцы мирно уходят от родных и живут в холостяцких сообществах, пока не будут готовы основать собственную семью. Между самками существует чёткая иерархия по времени присоединения к стаду, и даже передвигается гарем не нарушая субординацию: сначала главная самка и её потомство, потом вторая по старшинству и так далее. Группы часто объединяются в огромный табун, в котором сохраняется чёткая иерархия. С особями за пределами своей группы лошади ведут себя дружелюбно, трутся холками в знак приветствия; конфликты происходят крайне редко.

Как вы понимаете, при такой хитроумной социальной структуре рога просто не нужны. За лидерство драться не надо, все самки уже разделены между гаремами, да и охотой лошади не занимаются. Многие копытные используют рога для защиты от хищников, но это крайняя мера — если не удалось убежать.

Если бы лошади были агрессивными, вступали в смертельные схватки, чтобы выжить и оставить потомство, вполне вероятно, они обзавелись бы острыми налобными наростами.

Носороги, ведущие далеко не мирный образ жизни, имеют массивный и твёрдый рог (а некоторые виды даже два). Этих зверей до сих пор истребляют охотники, ведь рога — ценный товар на чёрном рынке. Если бы единороги и были, они непременно попали бы в Красную книгу.

Впрочем, кто сказал, что этих зверушек совсем-совсем не существует? Десять лет назад в Италии обнаружили молодого оленя с одним рогом, растущим ровно посреди лба. Работ­ники местного Центра естест­венных наук «оригинально» окрестили найдёныша Единорогом.

Пока что мы рассуждали об отдельных животных, а как обстоит дело с вымышленными планетами? Оказывается, придумать правдоподобную экосистему, которая бы сильно отличалась от привычных земных форм, не так-то просто. Даже если над этим работает целая группа сценаристов и дизайнеров.

Некоторые особо внимательные зрители, уходя с просмотра «Аватара» Джеймса Кэмерона, задавались вопросом: почему На’ви, разумный вид планеты Пандора, так непохожи на животных своего мира? Вся местная фауна имеет шесть ног, две пары глаз, особые дыхала вместо ноздрей и напрочь лишена волосяного покрова. На’ви же больше похожи на людей, делают причёски и дышат аккуратным носиком.

Главная особенность фауны Пандоры — коса, внутри которой располагается крупный нервный отросток, с помощью которого существа устанавливают друг с другом тесную связь. И всё равно у На’ви такой отросток только один, тогда как у остальных животных два.

Основное сходство у всех позвоночных Пандоры — нервные отростки, позволяющие установить связь между двумя особями, но и здесь несовпадение: у На’ви одна коса, а у остальных животных две. Такое ощущение, что голубокожие аборигены родом с другой планеты!

В официально сопутствующей фильму книге «Аватар: секретный доклад о биологии и истории Пандоры» авторы попытались исправить этот недочёт. Переходным звеном эволюции были объявлены пролемуры — животные, которые появляются на несколько секунд в одной из первых сцен фильма. У них две руки, каждая из которых включает два предплечья. Следовательно, срастание конечностей — обычное дело для Пандоры, то же самое произошло с предками На’ви.

Танатор очень похож на земных кошек, но его когти не втягиваются. Их неизменную, несмотря на постоянный контакт с почвой, остроту можно объяснить либо особой твёрдостью ткани, из которой когти состоят, либо самозатачиваемостью. Ну, либо недосмотром сценаристов.

Но есть и другая проблема: зачем животным Аватара шесть ног? Гексаподы («гекса» — шесть, «под» — нога) на Земле встречаются только среди насекомых, но их конечности движутся по отдельности, тогда как звери Пандоры передвигают две передние пары ног совершенно синхронно. Да и вообще, третья пара конечностей нужна насекомым не для скорости, а для устойчивости. На шести ногах удобнее ходить по вертикальным поверхностям — благо небольшой вес позволяет.

Пролемуры напоминают На’ви не только сросшимися конечностями: они ведут схожий образ жизни и так же легко перемещаются по деревьям. Правда, абори­гены не особо уделяют внимание братьям своим меньшим и не признают родства. Наверное, местный ­Дарвин ещё не ­родился…

Если же вы большое и мясистое позвоночное, то две дополни­тельные конечности доставляют ­скорее неудобства. Нужно больше энергии, больше мозговой активности для координации, а если к тому же бег предполагает ­полную синхронизацию движений, один неверный шаг — и вы споткнётесь.

Оказывается, все нестыковки связаны с желанием угодить зрителю: мол, если животные будут передвигаться как-то непривычно, это может не понравиться.

Давайте серьёзно — от этого вопроса зависит, сможете ли вы спокойно спать по ночам. Могут ли существовать животные, подобные Чужим Ридли Скотта? Идеальные хищники с метаморфозом из нескольких стадий, мощным экзоскелетом и кислотной кровью, которая может запросто проесть обшивку космического корабля, — не хотелось бы встретить такого в тёмном коридоре!

Яйца Чужого

Жизнь особи Чужого начинается с яйца. Судя по фильмам, они годами лежат и ждут свою жертву. Это реально? Вполне. Семена некоторых растений сохраняются столетиями, да и среди животных есть виды, которые способны бездействовать на протяжении долгого времени, — вспомните хотя бы явление зимней спячки. Яйца насекомых не просто пережидают зиму, но и фиксируют пик холодной температуры, начиная формировать эмбрион так, чтобы личинка вылупилась как раз к началу весны.

Когда к яйцу приближается любопытная жертва, из него выпрыгивает лице­хват, задача которого — доставить в чужой организм свою личинку. Подобный паразитический образ жизни ведут многие земные существа. Например, сценарист Дэн О’Бэннон, который и придумал нашего героя, вдохновлялся реальным насекомым — осой-наездником. Правда, она откладывает яйца прямо в тело жертвы, без помощи всяких лицехватов, но финал довольно похожий.

Гусеница табачного бражника, медленно умирающая из-за паразитов осы-наездника

Двойная челюсть тоже не выдумана с нуля. У личинок стрекозы есть похожая пластина подо ртом, которая выстреливает вперёд и хватает добычу.

Перейдя на следующую стадию метаморфоза, Чужой прорывается через грудную клетку хозяина, поэтому существо так и зовётся — грудолом. В фильмах это происходит всего через несколько часов после заражения, но реально ли это? Нет. Процесс метаболизма не может быть таким быстрым, так что у вас есть дополнительное время, чтобы обратиться к врачу или поискать другое решение проблемы (это если у вас интеллект развит лучше, чем у стандартного персонажа фильма про Чужих… Конечно, лучше!).

Молодая особь осы-наездника выходит из яйца американского таракана

Ну и самое эффектное — кислотная кровь! Как это вообще работает? Едкая жидкость, циркулирующая по организму, будет разрушать ткани тела самой особи и питательные вещества, которые она получила, закусив очередным героем. Другое дело, если это совсем не кровь, а особый защитный механизм, и кислота находится только под экзоскелетом, не попадая внутрь организма. Само вырабатывание едкого реактива в теле животного — дело вполне обыденное: наш желудок производит соляную кислоту, а она легко растворяет металлы!

Фантастические миры могут стать ещё интереснее, если подглядывать в учебники. А возможно ли это? А как работает то? Разбирать по косточкам вымышленных животных может быть столь же увлека­тельно, как изучать настоящих.