Ад для самых маленьких

Знаете ли вы, что два самых главный садиста в мире – это старые-добрые геометрия и термодинамика?

Перед вами – некоторые современные животные и их эволюционные предки:

Пожалуй, первое, что бросается в глаза: и современные слоны, и современные лошади намного крупнее своих пращуров. Почему-то вышло так, что и линия слонов, и линия лошадей эволюционировали в сторону увеличения размеров, становясь за миллионы лет всё крупнее и крупнее.

Спойлер: то же самое будет прослеживаться и в родословной жирафов, и в родословной медведей, и в родословной китов. Это – настолько распространённый тренд, что у него даже есть своё название – правило Коупа.

Но почему животные становятся больше в ходе эволюции?

Вообще, математика тут нехитрая: популяция крупнеет из поколения в поколение тогда и только тогда, когда более крупные особи выживают чаще и дают больше потомства.

Выходит, что хоть ты слон, хоть ты лошадь, хоть ты олень – чем ты крупнее, тем выше твои шансы выжить. Очевидно, высокий рост должен давать животным преимущества – причём эти преимущества должны быть одинаково полезными для разных видов.

Как же так получается?

Когда весь мир против тебя

Жизни маленького животного не позавидуешь: для какой-нибудь ящерицы размером с палец практически всё вокруг представляет смертельную опасность. Сильный ветер, град, сломавшаяся ветка или просто шальной камень – всё это может поставить жирную точку на её жизни в одно мгновение. А хищников, готовых полакомиться ей, можно перечислять до бесконечности:

Но даже это не идёт в сравнение с насекомыми: они настолько маленькие, что могут утонуть в одной капле воды или моментально свариться заживо, окажись они хоть на секунду на чёрном камне в солнечный день. Врагов у насекомых бессчётное количество: ящерицы, лягушки, ежи, птицы, другие насекомые – а медведь или лось так вообще могут ненароком раздавить их.

Какая-нибудь корова, которая и не думала промышлять мясоедством, может совершенно случайно сожрать кузнечика или гусеницу вместе с травой – такого не покажут даже в топе 10 самых нелепых смертей.

Если вы – маленькое животное, то в один прекрасный день вы можете проснуться и обнаружить, что ваше гнездо разрушено – просто потому, что лисе захотелось на нём поспать – а то и вовсе очутиться в незнакомом месте, потому что ночью подул сильный ветер и унёс вас хрен знает куда. А может, вас просто сожрёт заживо какой-нибудь муравьед – если честно, это даже охотой хищника на жертву назвать будет сложно: скорее вы будете пылью, а он – пылесосом.

Пылесос LG – убирает всё живое из муравейника в два счёта.

Но не спешите сочувствовать кузнечикам и муравьям – есть на свете маленькие существа, которым повезло ещё меньше:

Теплокровность или “добро пожаловать в ад”

Пожалуй, никому маленькие размеры не причиняют столько страданий, как теплокровным животным – птицам и млекопитающим.

Выработка внутреннего тепла – уже сам по себе дорогостоящий процесс: чтобы топить свою печь, даже человеку приходится есть несколько раз в день. Но что касается мышей, кротов и землероек…

Представьте себе, что в один прекрасный день все товары в магазинах вдруг станут дешевле в четыре раза, но при этом ваша зарплата упадёт не в четыре, а в восемь раз.

Звучит не очень радужно, но мелкие млекопитающие – мыши, землеройки, кроты – только так и живут. Если взять и уменьшить длину тела любого теплокровного животного вдвое, то теплоёмкость и теплопроизводительность его тела сократится в восемь раз – потому что они зависят от объёма тушки…

… но при этом скорость потери тепла уменьшится не в восемь раз, а всего лишь в четыре (потому что она зависит не от объёма, а от площади поверхности кожи). Виновата во всём стерва по имени геометрия: объём – это трёхмерная величина, а площадь – двухмерная, и если уменьшить длину тела животного в два раза, то её объём сократится в восемь раз (2³), а площадь – в четыре (2²).

Поэтому, абсолютно все маленькие животные остывают быстрее, чем крупные. И кстати не только животные: чашка кипятка на морозе замёрзнет за полчаса, а бочка кипятка простоит полдня – причина всё та же.

Чтобы скомпенсировать дефицит тепла, маленьким зверькам остаётся только одно… жрать не три раза в день, а двадцать три.

Если человек при весе в 70 кг спокойно обходится тремя тарелками еды в день, то землеройка за день съедает еды в три раза больше, чем весит сама (!). Девяносто процентов своего времени она обрячена подбрасывать дрова в свою топку – а если она не поест несколько часов, то просто умрёт с голоду. Летом, зимой, утром, вечером – землеройка занята поиском пищи. Времени не остаётя практически ни на что – ни на отдых, ни на социализацию, ни на брачные ухаживания.

Теплокровность для маленького зверька – самое настоящее проклятье, а жизнь его – нескончаемое мотание в поисках еды на пределе своих возможностей. Вечная гонка, в которой нельзя нажать на паузу.

Гигантизм – лекарство от всех болезней

По мере увеличения размеров тела, все вышеописанные проблемы начинают чудесным образом исчезать. У крупных животных – львов, слонов, крокодилов – практически нет врагов, им не страшны неблагоприятные погодные условия, а за счёт больших объёмов тела они устойчивы к температурным колебаниям: превратить оленя в сосульку на морозе так же сложно, как и бочку с кипятком.

Становится понятно, почему многие группы животных эволюционируют в сторону увеличения размеров: крупному зверю всегда проще отпугнуть хищника, легче пережить мороз. Более того, здоровяку намного легче разогнать конкурентов и получить доступ к самочкам. Одна адаптация – а сколько преимуществ.

Но по-настоящему выгоден гигантизм для теплокровных животных.

Необходимость круглосуточно жрать – это не только неудобно, но и опасно: малейший перебой в поступлении калорий, и животное погибает за считанные часы. Зато крупные млекопитающие, такие как слоны и бизоны, могут выжить без еды недели, а то и месяцы, питаясь только от собственного жирка.

Но даже это не главное.

Время.

Если землеройки и мыши вынуждены круглосуточно жрать, прерываясь только на то, чтобы добежать до следующей гусеницы или кучки зерна, то у слонов, львов и жирафов за счёт более скромного аппетита высвобождаются часы свободного времени. Это – ценнейший ресурс, который можно потратить на то, чтобы отдыхать, ухаживать за потомством, исследовать новые территории, кадрить самочек и много чего ещё.

А в сочетании с высокой продолжительностью жизни, крупным животным открывается едва ли не главная суперсила на Земле – научение. Там, где землеройки вынуждены целиком полагаться на врождённое поведение – у них попросту нет времени, чтобы чему-то учиться самим, и тем более чтобы учить чему-то детёнышей – там львы, слоны и тем более человекообразные обезьяны могут позволить себе разнообразный досуг, который благоприятно сказывается на развитии интеллекта. Удивительным образом, морозоустойчивость, защита от хищников, лучшие самочки и умение решать квадратные уравнения – все эти бонусы идут одним комплектом.

Поэтому, пока геометрия и термодинамика продолжают работать, можно не сомневаться: большое животное = счастливое животное.