Портал функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Инопланетные слоны — какие они?

Андрей Силенгинский

Сила тяжести на Луне, как известно, в шесть раз меньше привычной нам земной, а на Юпитере в два с половиной раза больше. То есть человек массой 60 кг на Луне весил бы не больше 10 кг, а на планете-гиганте — около полутора центнеров! Увы, ни на естественном спутнике Земли, ни на самой большой планете Солнечной системы жизни нет. Но на что нам воображение? Давайте представим, что где-нибудь в глубинах Вселенной есть планеты, аналогичные по размерам и массе Луне и Юпитеру, заселённые живыми существами. Какими они могли бы быть?

Земной слон, если вздумает перебраться жить на Луну, в процессе эволюции превратится в великана, а на Юпитере станет карликом.
Крупнейший из динозавров — диплодок, обитавший на Земле 150—200 млн лет назад, достигал в длину 25 м, а в высоту 4 м. По сравнению с человеком он выглядел настоящим гигантом.

Ответ вообще-то простой: я не знаю. И вы не знаете. И никто из землян, включая самых выдающихся учёных, не знает. Слишком мало данных для сколько-нибудь убедительных предположений, ведь нам пока известна жизнь лишь на одной планете — нашей соб-ственной. Это всё равно что попросить математика построить кривую всего по одной точке. Но давайте, с некоторым сожалением оставив за скобками подробности, попробуем оценить хотя бы примерные размеры обитателей выбранных планет.

И тут, разумеется, необходимо сделать некоторые допущения. Договоримся, что жизнь на условном Юпитере и условной Луне развивалась по тем же общим биологическим законам, что и на Земле. А уж отсутствие расхождений в законах физических я вам гарантирую. Мы всё-таки совершаем мысленное путешествие не в фантазийный мир и не в параллельную вселенную.

Обеспечим библиотеки России научными изданиями!

Наивно было бы ожидать, что на любой планете все животные будут одного определённого размера. Ведь даже на Земле только среди сухопутных млекопитающих есть огромные слоны и крошечные землеройки. Поэтому постараемся дать животным, «обитающим» на условных Луне и Юпитере, не количественную, а только качественную оценку.

Возьмём для примера слона, вернее, двух слонов и поместим одного из них на Юпитер, а другого — на Луну. Чтобы вы не беспокоились за их здоровье, спешу сообщить, что воздух на обеих планетах вполне пригоден для дыхания, а достаточный запас пищи мы благоразумно дадим им с собой. Так что слоны наши не задохнутся и не умрут от голода. Но не испытают ли они иных проблем?

Прежде всего давайте разберёмся, почему на Земле (на суше) нет животных крупнее слона. Да, я помню про диплодоков, но, во-первых, их размеры превышали слоновьи всего-то в четыре-пять раз, а во-вторых, эти гиганты оказались не самыми жизнеспособными представителями земной фауны.

Итак, слон. Оставим его пока на Земле и попробуем мысленно «растянуть» во всех направлениях, скажем, в десять раз. Уверяю, слон нам за это спасибо не скажет! Почему? Да потому, что масса его при этом увеличится в 103 = 1000 раз, а площадь поперечного сечения костей всего лишь в 102 = 100 раз. Таким образом, давление на скелет возрастёт десятикратно! Кости такого просто не выдержат.

То же можно сказать и о мышечной ткани. Сила животного в общих чертах пропорциональна поперечному сечению мышц. То есть наш «растянутый» слон ко всему прочему окажется ещё и слабосильным, неспособным толком двигаться.

Если мы желаем увеличить массу слона в тысячу раз, пропорции сохранить никак не получится. Придётся делать его значительно толще, массивнее. Тем самым мы катастрофически снизим его подвижность. Слон и так-то не очень резв по сравнению с более мелкими животными. Наверняка менее подвижными были упомянутые выше диплодоки. Попытавшись ещё немного увеличить размеры животного, мы дойдём до критического предела, за которым оно полностью утратит способность двигаться, а следовательно, и жизнеспособность.

Теперь мы с вами готовы к переброске на Юпитер! Что произойдёт там с нашим слоном? Вес тела увеличится в несколько раз, а размеры костей и мышц останутся прежними. Несладко придётся бедолаге! Поэтому эндемичные виды животных с пропорциями земного слона мы там вряд ли встретим. Вспомним про наши допущения: и кости, и мышцы тамошних животных слеплены примерно из такого же «теста», что и на Земле, и подумаем, какого размера должно быть животное, чтобы, сохранив пропорции слона, чувствовать себя на Юпитере так же, как на Земле. Не принимая во внимание прочие факторы, будем исходить из соображения, что давление на кости и там, и там одинаково. Или, если выразиться чуть более строго, напряжения в поперечных сечениях костей при сжатии равны.

Помня о том, что масса пропорциональна третьей степени линейных размеров, а площадь — второй, и учитывая возросшую в 2,5 раза силу тяжести, мы придём к выводу, что «юпитерианский слон» будет в 2,5 раза меньше земного: чуть больше метра в высоту и около двух метров в длину. Масса его будет примерно в 15 раз меньше массы земного собрата — около 300 кг. Не стоит, однако, смешивать понятия массы и веса. Если соберётесь на Юпитере взять слоника на руки, не забывайте про 2,5 g! Не поднимете, даже если вы тяжелоатлет-чемпион. Отградуированные на Земле весы, привезённые на Юпитер, покажут почти 800 кг.

Перенесёмся на Луну. Земному слону там ничего не угрожает, он будет чувствовать непривычную лёгкость и, быть может, даже воодушевление от новых возможностей. Его мощный «каркас» на Луне попросту не потребуется. Животное подобных размеров там будет гораздо тоньше и грациознее. Возникнут ли на Луне более крупные виды? Нельзя сказать с полной определённостью, но с высокой долей вероятности — да, могут возникнуть. Крупные размеры животного достаточно часто выступают как положительный эволюционный фактор, и на Луне при той же подвижности кости могут выдержать животное гораздо более крупных размеров.

Как будет выглядеть лунный слон с той же нагрузкой на кости и с пропорциями слона земного? Он окажется настоящим гигантом: 20 м и более в высоту и около 40 м в длину! Диплодоки смотрели бы на него с завистью. Более тысячи тонн массы! Да, земные весы на Луне уменьшат известную величину в шесть раз, но цифра всё равно останется грандиозной.

Не следует понимать всё сказанное слишком буквально. Попав на массивную планету, не стоит непременно рассчитывать на встречу с карликовым слоном. Все наши расчёты не претендуют на точность предсказаний, они пригодны лишь для того, чтобы помочь составить общее представление. Не надо подходить к гипотетическим инопланетным тварям со слишком уж земными мерками. Однако силу тяжести отменить не удастся, поэтому можно утверждать следующее: на лёгких планетах вероятность встретить крупных животных выше, чем на тяжёлых. На очень тяжёлых (вроде Юпитера) вы едва ли встретите сухопутных живых существ значительно крупнее себя. Впрочем, не спешите радоваться такому обстоятельству: вы и сами будете чувствовать себя там не слишком комфортно. Непродолжительное время человек вполне способен переносить перегрузки в 2—3 g, но находиться в таких условиях постоянно…

Поговорим, кстати, о людях. В различных фантастических произведениях представители человеческой расы, заселившие тяжёлые планеты, встречаются, как правило, все как на подбор невысокие, ширококостные и коренастые. Верно ли такое представление о них? На первый взгляд — да. Всё, что мы говорили о слонах, в полной мере можно отнести и к людям. На Юпитере невысокий человек гиперстенического сложения будет иметь конкурентное преимущество по сравнению со среднестатистическим землянином. Но на эволюционные изменения ему потребовалось бы не одно тысячелетие, при условии, что малый рост и широкая кость безусловно сыграли бы положительную роль.

Если другая планета, как пишут некоторые фантасты, была заселена выходцами с Земли в незапамятные времена и они долгое время находились на ней на первобытном уровне, тогда их внешний облик мог заметно измениться по сравнению с обликом их предков. Но если с момента начала колонизации землянами другой планеты прошла жалкая сотня лет, средние показатели роста и ширины костей не будут заметно отличаться от привычных нам. А вот более развитая мускулатура — да, тут уже дело не в эволюции. Если живёшь в условиях 2,5-кратного увеличения силы тяжести по сравнению с земной, — хочешь не хочешь, станешь Геркулесом.


Случайная статья


Другие статьи из рубрики «По разным поводам — улыбки»