С этим ясно. Теперь разберемся с габаритами разумного существа.
Каким должен быть по размерам кандидат в разумные? Могут ли к нам прилететь братья по разуму а-ля мальчик-с-пальчик на звездолетах размером с табуретку?
Иначе говоря, как влияет на жизнь масштабный фактор?
Многие люди полагают, что при изменении размеров ничего принципиально не меняется, кроме масштаба. Если всех уменьшить в сто раз, ничего худого не случится! Просто будем меньше кушать, строить маленькие домики, крохотные тракторчики, но никто ничего даже и не заметит, поскольку все ведь уменьшится пропорционально! Подумаешь!..
Однако все не так просто. Трехмерное пространство, в котором мы живем, диктует свои законы. Ведь не только у вещества есть свойства. Свойства есть и у пространства. Трехмерное пространство характеризуется тем, что при увеличении линейных размеров дела его площадь меняется как квадрат от линейных размеров, а объем — как куб. И вся недолга…
Представим себе сферического коня в вакууме. Если вы вдвое увеличиваете рост коня, площадь его поверхности вырастает в четыре раза, а объем коня — в восемь раз! Но что такое объем? Это, по сути, масса, потому что весь объем ведь заполняется мясом, и если объем коня умножить на плотность коня, получим массу коня.
Какие же следствия из трехмерности пространства проистекают для животного мира? Их два — тепловое и гравитационное. Начнем с последнего.
У мышки тоненькие косточки, а у слона толстенные кости. Но мышка может упасть со шкафа, что для нее все равно как с небоскреба, и ей ничего не будет. А вот слон, упав всего-навсего с высоты своего роста, рискует уже не встать, ибо может поломать кости.
По той же причине муравей может поднять груз в 50 раз больше собственного веса, а слон — только 10% от своего веса. Вот такое непропорциональное масштабирование. Причина непропорциональности — в тех самых указанных выше свойствах трехмерного пространства: при увеличении линейных размеров зверя всего в два раза, его вес возрастает в восемь раз. То есть зверек стал выше всего в два раза, а опорно-двигательному аппарату нужно будет выдержать восьмикратную нагрузку против прежней модели. На сколько для этого должна вырасти толщина костей? Прочность кости пропорциональна площади ее сечения. Значит, в восемь раз наращиваем.
Именно поэтому толщина костей у крупных животных предельна и взята почти без запаса прочности. Ее просто неоткуда черпать! Давление на один квадратный миллиметр кости у слона и так почти в 20 раз превышает аналогичный показатель у мыши. Оттого крупные звери при падении ломают ноги, а мыши никогда.
То же самое и с поднятием тяжестей. По абсолютной силе слон, конечно, рекордсмен — несколько центнеров может поднять! А по относительной, как мы видели, муравей много сильнее. Потому что сила мышцы, как и прочность кости, также зависит от поперечного сечения. А поскольку масса растет быстрее площади, то есть быстрее силы, сила за массой просто не успевает. Зверь слабеет с каждым набранным сантиметром роста или длины.
Что же это получается — маленьким быть выгоднее? Чем меньше, тем лучше? Да, маленькие существа относительно сильнее и прочнее. Но, принимая конструкторское решение, какой вид делать разумным, нужно учитывать два момента. Первый — размер мозга. Единицей мозга является клетка. Все клетки примерно одинаковы по размерам — что у больших животных, что у маленьких. При этом мы понимаем, что чем больше базовых логических элементов в нашем мозговом компьютере, тем он мощнее при прочих равных. С этой точки зрения лучше брать черепную коробку покрупнее — туда больше вычислительных мощностей поместится.
Второй момент — тепловой. Мы помним, что с изменением линейных размеров площадь тела меняется как квадрат, а масса тела — как куб. Понимая это, биологи еще в середине ХХ века подсчитали, что теоретическим пределом для теплокровного существа будет размер мыши или чуть меньше, поскольку при снижении размеров масса падает быстрее, чем площадь поверхности тела.
Меж тем масса — это производитель и аккумулятор тепла, а вот поверхность тела — его радиатор, то есть излучатель в окружающее пространство. Это значит, что при уменьшении размеров зверя производство тепла падает быстрее, чем потери. И если крупные звери, типа слона, у нас предельны по прочности конструкции, то мелкие — предельны по тепловым характеристикам. И потому зверя меньше мыши ученым было представить себе трудно: чтобы поддерживать температуру тела, ему придется жрать калорийную пищу практически круглосуточно.
