Парящий гигант
Героиня арабских и персидских сказок птица Рух настолько огромна, что кормит птенцов слонами и не замечает веса Синдбада, привязавшего себя к ее лапе, чтобы перебраться через море. Могло ли какое-то живое существо стать прототипом этого летающего гиганта?
Самая крупная птица, когда-либо существовавшая на Земле, – это воромбе, она обитала на Мадагаскаре за несколько веков до нашей эры. Но эта птица была нелетающей, и масса ее тела достигала немногим более 700 кг (для сравнения – слоны, на которых охотилась Рух, весят от 3 до 7 тонн). С летающими птицами еще сложнее – максимум уменьшается на порядок, то есть до 70 кг. Именно такой массой, по современным оценкам, обладал аргентавис, ископаемый родственник современных кондоров, которых можно назвать одними из самых крупных птиц планеты. Почему же сейчас на планете нет птиц подобных размеров? Жесткие ограничения накладывает необходимость полета. С точки зрения физики, есть два основных типа полета: активный машущий (так летают воробьи или голуби) и «пассивный» планирующий, при котором используется энергия восходящих токов воздуха (как кружат в небе коршуны). Аргентавис был планером. Поэтому он и мог быть столь крупным, так как при планировании львиная доля энергии, необходимой для полета, отдается на откуп внешним силам – потокам воздуха. Наиболее крупные современные планеры – это андский кондор и странствующий альбатрос. Их вес может достигать 15–16 кг.
Если же птица использует активный машущий полет, то тут возникают довольно жесткие ограничения по весу – не более 12 кг. Правда, в энциклопедиях можно встретить утверждение, что самая крупная летающая птица – дрофа, а крупные самцы могут дорастать до 20 кг. И тут есть подвох. Старые самцы дроф действительно могут разжиреть до 20 кг, однако при этом они полностью теряют способность отрываться от земли. И даже если не впадать в крайности, назвать эту птицу летающей можно с очень большой натяжкой, так как даже молодые и «легкие» дрофы летают крайне неохотно и недалеко. Так что в действительности самая крупная полноценно летающая птица – это лебедь. И, что важно, дикие лебеди не бывают тяжелее 12 кг.
Откуда это ограничение? Его можно рассчитать. Любое живое существо преобразовывает энергию химических связей из пищи в механическую энергию для сокращений мышц или в тепловую энергию для согрева организма. При «сжигании» пищи расходуется вдыхаемый организмом кислород. Параметр, показывающий, сколько единиц энергии (джоулей или калорий, в зависимости от выбранной системы измерений) способно преобразовать тело в единицу времени, – это мощность. Физиологи называют ее «интенсивностью метаболизма».