Полеты воображения. Разум и эволюция против гравитации

Докинз Ричард

КАК НАБРАТЬ ВЫСОТУ ПЕРЕД ДОЛГИМ СПУСКОМ

Скольжение от термика к термину (очевидно, не в масштабе).

Однако на первом месте среди способов, при помощи которых парящие птицы, прежде чем начать плавный спуск, могут набрать высоту, иногда поистине огромную, стоят термики. Теплый воздух поднимается наверх. Термик – это вертикальная колонна поднимающегося теплого воздуха в окружении более прохладного. Обычно термики возникают, потому что солнце прогревает землю неравномерно. Некоторые участки, например каменистые

предгорья, разогреваются сильнее окружающей земли. Воздух над таким участком тоже нагревается и поднимается вверх, это и есть термик. Место нагретого воздуха внизу термика занимает опускающийся холодный, который тоже, в свою очередь, нагревается и поднимается. Вверху термика воздух остывает и опускается по сторонам термика, замыкая так называемый цикл конвекции. Над термиком, там, где становится прохладнее и конденсируются капельки воды, нередко формируются пушистые кучевые облака, похожие на комочки ваты. Эти облака – опознавательные знаки термика – видны с большого расстояния.

Так вот, подобно шерстокрылу, который может взобраться на дерево и оттуда пуститься в нисходящий полет к основанию другого дерева в отдалении, гриф или другая парящая птица может проделать то же самое с термиком вместо дерева. Но ведь дерево в высоту достигает всего лишь несколько десятков метров, а термик может поднять грифа на несколько километров. Можно наблюдать, как грифы медленно кружат над африканской саванной по восходящей спирали. Движение по кругу помогает им оставаться в пределах вертикального течения термика. То же самое проделывают и люди-планеристы. Один из ведущих специалистов по полету птиц, покойный профессор Колин Пенникьюк, был также и пилотом-планеристом и в исследовательских целях кружил на своем планере высоко среди парящих грифов, кондоров и орлов.

ДЕЛЬТАПЛАН

Почувствуйте себя гигантским птерозавром!

Я никогда не пробовал пилотировать планер, но, думаю, мне понравилось бы. А еще увлекательнее было бы полетать на дельтаплане, когда можно рулить интуитивно, перенося свой вес в подвесной трапеции. Думаю, опытные дельтапланеристы ощущают крыло почти как часть собственного тела. Может быть, так можно почувствовать себя чайкой, которая кружит и парит в восходящих воздушных течениях вдоль утеса, или орлом, который осматривает саванну с вышины, куда его унес термик. Или даже птеродактилем. Но, пожалуй, храбрости у меня не хватит. И уж точно я не стану прыгать с отвесного утеса, не то что некоторые увлеченные дельтапланеристы. Мне кажется, это даже хуже, чем прыгать с самолета с парашютом (хотя у меня нет никаких оснований так думать). Когда я бываю на знаменитых утесах Мохер в Западной Ирландии, мне приходится вставать на четвереньки, чтобы приблизиться к краю, да и то возникает искушение лечь на живот.

Саванну можно представить себе как просторный, очень редкий “лес” из термиков. “Деревья” из восходящего нагретого воздуха могут быть на несколько тысяч метров выше деревьев, на которые взбирается белка-летяга, шерстокрыл или поссум. И расставлены они намного реже. Поэтому, если шерстокрыл может пролететь горизонтальное расстояние около ста метров, гриф способен подняться так высоко, что его плавный спуск с самой вершины термика растянется на километры и может задеть нижнюю часть соседнего термика. Тогда гриф снова поднимется, чтобы подготовиться к спуску к основанию следующего термика. Планеристы говорят, что термики строятся в “улицы”. Руля между термиками вдоль “улицы”, они могут оставаться в воздухе сколько угодно и путешествовать на большие расстояния. Точно так же пользуются “улицами” и орлы, и аисты.

Откуда птицы знают, где следующий термик? По-видимому, оттуда же, откуда и пилоты-планеристы: высматривают кучевые облака, которые висят над термиками, или далекие колонны кружащихся птиц либо читают ландшафт.

Разумеется, перелет к следующему термику на “улице” – не главная причина, по которой гриф хочет набрать высоту. Как мы видели во 2-й главе, парение на большой высоте позволяет грифам искать пищу на очень большой площади, а заметив ее, они плавно опускаются вниз. Как и у многих птиц, у грифов очень острое зрение, и они превосходно видят вдаль. Они способны разглядеть остатки львиной трапезы за многие километры, а кроме того, видят стаи других грифов, которые опускаются со своих термиков к какой-то цели на земле. Поев падали, насытившись и отяжелев, они должны снова взлететь. Тут у них нет выбора: чтобы подняться в воздух и добраться до основания термика, приходится хлопать крыльями, хотя это и требует расхода энергии.

“НА

ДОРОГЕ в МАНДАЛАЙ, ГДЕ ЛЕТУЧИМ РЫБАМ РАЙ…”^[7]

Признаться, я несколько удивлен, что умение летать по-настоящему, то есть оставаться в воздухе неопределенно долго, не возникло в ходе эволюции у рыб.

Может быть, стоит подождать еще несколько миллионов лет…

Дельфины и пингвины, когда плывут очень быстро, выпрыгивают из воды. Вероятно, эта уловка позволяет сэкономить энергию, поскольку сопротивление воздуха меньше сопротивления воды (хотя предлагались и другие объяснения). Выпрыгивают в воздух и многие рыбы, чтобы спастись от быстрых хищников вроде тунца. Когда так делает целый косяк мелких рыбок, а потом падает в море, это и выглядит, и звучит как ливень. Некоторые рыбы, так называемые летучие, удлиняют прыжок при помощи сильно увеличенных плавников, которые служат им крыльями. Рыбы не могут ими махать в отличие от птиц, но иногда, что поразительно, пролетают паря целых 200 метров на скорости до 60 км/ч, прежде чем снова касаются воды (в этом им помогают восходящие потоки воздуха от волн). Иногда при взлете летучие рыбы виляют всем телом, что, возможно, создает тот же эффект, что и взмахи крыльями. Рыбы плавают, совершая волнообразные движения хвостом. Когда летучая рыба взлетает, последним покидает воду хвост, который продолжает двигаться так, словно рыба еще плывет. Случается, что рыба, уже коснувшись воды, продолжает полет, взмахнув удлиненной нижней лопастью хвостового плавника – тогда ей удается набрать скорость и снова взлететь, не погружаясь в воду всем телом.

С точки зрения тунца-преследователя, летучая рыба внезапно исчезает, перестает существовать. На границе воды и воздуха наблюдается так называемое явление полного внутреннего отражения: хищник из-под воды не видит добычу после того, как она взмывает в воздух. Она скрывается в другом измерении (не совсем буквально), словно нажимает кнопку “гиперпространство” в компьютерной игре.

К несчастью для летучей рыбы, она не только внезапно исчезает из мира тунца, но и так же внезапно врывается в мир поджидающих ее птиц, например, фрегатов. Фрегаты умеют ловить рыбу на поверхности моря, но обычно добывают себе пропитание пиратством – крадут добычу на лету у других птиц. Летучая рыба с точки зрения фрегата очень похожа на птицу, у которой есть что украсть. Должно быть, приемы, позволяющие поймать летучую рыбу, примерно такие же, как те, при помощи которых грабят чайку на лету. И фрегаты и в самом деле мастера ловить летучую рыбу в полете. Фрегаты черные, иногда с красными грудками, и похожи на помесь доисторического птеродактиля с самим дьяволом. Недаром Дэвид Аттенборо говорил, что бедная летучая рыба оказывается между тунцом и фрегатом, как между Сциллой и Харибдой.

Кальмары тоже плавают очень быстро, а некоторые самые проворные независимо и конвергентно приобрели в ходе эволюции те же повадки, что и у летучих рыб, опять же, чтобы спасаться от хищников, с тем любопытным отличием, что эти моллюски и плавают, и летают задом наперед, а больших скоростей достигают при помощи реактивного движения. Они извергают изо рта мощную струю воды и взмывают в воздух, словно стрела, которую они напоминают по форме. Они способны пролетать тридцать с лишним метров, прежде чем упасть обратно в воду – через какие-нибудь три секунды.

Я разграничил парение и активный полет и уделил им отдельные главы из соображений удобства. Но на деле граница несколько размыта. Даже птицы, которые привыкли парить в термиках и планировать по “улицам” из термиков, иногда машут крыльями. Например, альбатросы. В двух следующих главах мы обратимся к настоящему активному полету, где для того, чтобы держаться в воздухе неопределенно долго, нужно непрерывно прикладывать силу, и это либо мускульная сила птицы, либо двигатель внутреннего сгорания или реактивный двигатель самолета.

Глава 7

Активный полет и как это устроено

Мы говорили о том, как большая площадь поверхности позволяет удержаться в воздухе без особых усилий и без особых расходов энергии – парить, планировать или порхать, словно снежинка. Но если вы готовы потрудиться, перед вами открывается множество других возможностей бросить вызов гравитации. Есть два главных способа. Первый – непосредственно поднять себя в воздух. Это прямой и очевидный метод, и именно его практикуют вертолеты, ракеты и дроны. Суда на воздушной подушке поднимаются над поверхностью при помощи направленных вниз пропеллеров. Реактивные самолеты с вертикальным взлетом направляют реактивную струю вниз, чтобы поднять воздушное судно с земли. То же самое делают всевозможные трюкачи вроде потрясающего “летающего солдата”, который пронесся над Парижем в День взятия Бастилии в 2019 году.