Странная обезьяна. Куда делась шерсть и почему люди разного цвета — страница 16 из 81


Самое быстрое наземное животное на планете — гепард, разгоняясь до 100 км/ч, греется в 60 раз интенсивнее, чем на отдыхе. При беге температура тела гепарда быстро растет, и, как только она переваливает за 40 °C, животное прекращает движение, успев при этом пробежать не более 1 км{22}. Можно предположить, что именно перегрев, а не усталость, ограничивают время гепардового «спринта».

Кстати, рекорд длительности и дальности непрерывного бега для человека — 499 км за 86 ч{23}.


Способные к длительным забегам в жару, люди стали практиковать охоту с преследованием — вероятно, распространенный способ до того момента, как человек одомашнил собаку. Такой стиль охоты до сих пор изредка используют современные охотники-собиратели — например, бушмены в южноафриканской пустыне Калахари. Правда, для успешной охоты нужно не только выдержать многокилометровый забег, но и владеть искусством чтения следов.

Антропологу Льюису Либенбергу с 1985 по 2001 год удалось лично наблюдать несколько случаев охоты-преследования у бушменов, в том числе при съемках эпизода для фильма BBC «Жизнь млекопитающих» с Дэвидом Аттенборо{24}, {25}.

Такая охота всегда происходила в самую жаркую пору дня, когда температура достигала 39–42 °C. За добычей отправлялась группа из трех-четырех охотников. Прежде чем броситься в погоню, они выпивали как можно больше воды и брали запас с собой. А дальше использовалась такая стратегия: выследив жертву — например, антилопу куду, — бушмены спугивали ее. Антилопа убегала, а охотники трусили за ней по следам. Главное искусство заключалось в том, чтобы снова напасть на след скрывшегося из глаз зверя и как можно быстрее поднять его, не дав отдышаться в тени. Снова и снова, в течение нескольких часов, охотники заставляли жертву удирать, пробегая в сумме до 35 км со скоростью 6–10 км/ч. При этом бушменам приходилось терпеть сильный зной, продираться сквозь кустарник, пока ноги увязали в песке. Не все рейды заканчивались успехом — порой животному удавалось уйти от преследователей. Поначалу, пока добыча еще полна сил, крайне сложно не потерять ее следы. Но вот жертва начинает уставать. Охотники знают, что лучшее время для охоты — конец сухого сезона, когда животные обычно истощены. Можно также подгадать, когда антилопам особенно досаждают насекомые или когда эти животные страдают от диареи; бушмены могут вычислить самую слабую особь. Главное, что благодаря обильному потению и запасу воды охотники справляются с жарой, а бедная антилопа в конце концов перегревается и падает в изнеможении либо просто прекращает бег. Остается подойти к добыче и прикончить ее.



По данным этнографов, такой же способ охоты используют индейцы Северной Америки, преследуя оленей и антилоп, или аборигены северо-запада Австралии, когда гоняются за кенгуру{26}.

Но что, если ранние представители рода Homo были не гордыми охотниками, а всего лишь презренными падальщиками? В таком случае умение хорошо бегать пригодилось бы им, чтобы, завидев кружащих в небе стервятников, стремглав мчаться к свежей туше животного, пока до нее не добрались гиены и другие конкуренты.

Глава 10. Я алгеброй потение поверил

Наконец нашелся ученый, который проверил сформулированные выше идеи с помощью цифр. Таким молодцом оказался английский биолог Питер Уилер, посвятивший теме терморегуляции серию статей в 80–90-е годы прошлого века.

Сначала Уилер решил оценить выгоды прямохождения. Для этого он провел забавный эксперимент{1}. Ученый изготовил маленькую модель гоминида с конечностями на шарнирах, которую ставил в четырехногую и двуногую позиции и фотографировал под разными углами — как бы с «точки зрения» движущегося по небу солнца. А затем измерял площадь, которую фигурка занимала на фотографиях. При этом получалось, что когда солнце невысоко над горизонтом, двуногий гоминид подставляет солнечным лучам слегка бóльшую площадь, чем четвероногий. Зато когда солнце в зените и, следовательно, жарит сильнее всего, облучаемая поверхность тела прямоходящего существа становилась меньше на 60 %, чем у его собрата на четвереньках. Если же голову, да еще и плечи двуногого примата покрывали волосы, то выигрыш становился еще значительнее, так как волосами закрывалось более 70 % площади, облучаемой солнцем. В качестве аналогии Уилер вспоминал бородавочников, также живущих в жаркой саванне, — их тело покрыто редкой щетиной, однако вдоль хребта тянется густая грива, вероятно, выполняющая ту же функцию, что и шапка волос на нашей голове{2}.

Кроме того, при вертикальной позе можно быть долговязым, с длинными руками и ногами — площадь облучения от этого не растет, зато увеличивается поверхность охлаждения. Наконец, на высоте 1,5–2 м температура воздуха бывает на пару градусов ниже, чем у поверхности, а ветер сильнее.


Кстати, Уилер объяснял, почему живущие в саванне павианы не стали прямоходящими: они меньше размером и обладают более скромным мозгом, чем гоминиды, а значит, меньше греются. Кроме того, из-за своего невысокого роста павианы, перемещаясь на четвереньках, полностью скрывались в высокой траве, защищавшей их от солнца{3}. С этим, правда, можно поспорить, ведь ископаемые павианы бывали очень крупными.


Уилер на этом не остановился. Он решил подсчитать общий тепловой «бюджет» в нескольких температурных режимах для разных вариантов гоминида: четвероногого и двуногого, покрытого шерстью и голого{4}, {5}. Ученый рассмотрел даже два варианта теплопроводности шерсти, не забыв о том, что у «бесшерстного» примата сохранились волосы на голове. Сколько тепла получает каждый из вариантов гоминида с шести утра до шести вечера? И сколько способен рассеять с помощью потения? Ученый постарался учесть как можно больше параметров, в том числе скорость ветра, разницу температур на разном расстоянии от земной поверхности, долю прямого и отраженного теплового излучения, получаемого гоминидом, а также вырабатываемое животным внутреннее тепло.

Расчеты снова показали выгоды прямохождения: тепловая нагрузка для двуногих была заметно ниже. А вот с отсутствием шерсти все получилось не так радужно (и об этом почему-то мало пишут). Выходило, что в самые жаркие часы голый гоминид, что двуногий, что четвероногий, нагревался сильнее, чем его волосатый близнец. А в начале и в конце дня безволосый примат быстрее остывал. Если расчеты Уилера верны, то исчезновение природной изоляции — шерсти — привело к тому, что древние гоминиды стали и получать, и терять больше тепловой энергии. Днем перегреваться, а утром и вечером мерзнуть.

Однако, рассуждал ученый, потеря изоляции компенсировалась многократно (в пять раз!) возросшей эффективностью потения. Там, где волосатый гоминид получал тепловой удар, голый за счет испарения с кожи продолжал чувствовать себя комфортно.

Более того, расчеты Уилера показали, что при максимальной температуре воздуха до 35 °C голый гоминид расходовал меньше воды, чем покрытый шерстью. За счет чего? В утренние и вечерние часы, когда солнце невысоко, активно движущееся животное все равно должно охлаждаться — избавляться от излишков внутреннего тепла. Вот это охлаждение у безволосого примата происходило быстрее, и таким образом, согласно Уилеру, экономилась жидкость. Но только в случае двуногого гоминида! Четвероногий таких выгод не получал. Поэтому, считал ученый, потеря шерсти у наших предков могла произойти только после того, как они встали на две ноги.

В 1996 году выкладки Уилера подвергла жесткой критике Лиа Кейрозду Амарал (Lia Queiroz do Amaral), бразильский физик{6}. К чему городить огород! Из расчетов Уилера напрямую следует, что шерсть в саванне выгодна и днем, когда защищает от солнца, и ночью, когда согревает, ведь в саванне ночами температура падает до –11 °C или даже ниже. Животным в таких условиях нужно усиливать изоляцию, а не уменьшать ее. Недаром у саванных обезьян плотная шерсть! Мартышки-гусары вовсе не голые, но при этом потеют почти как человек. Значит, шерсть потению не мешает. Амарал повторяла выводы Ньюмэна: скорее всего, потеря волос на теле произошла не в саванне, а в лесистой местности, где и температура пониже, и прямых солнечных лучей нет. И это вполне согласуется с новыми реконструкциями среды обитания австралопитеков: не саванна, а мозаичный ландшафт, редколесье.

Уилер ответил на критику едкой статьей, из которой следовало, что Амарал недопоняла и совершенно превратно истолковала результаты автора{7}. Больше Уилер к теме теплообмена гоминид не возвращался. Это сделали другие ученые.

В 2011 году к модели Уилера обратились биологи Грэм Ракстон и Дэвид Уилкинсон{8}, {9}. По мнению авторов, недочет модели в том, что расчеты производились для неподвижно стоящего гоминида. Но ведь мы говорим о древнем человеке, который гнался за добычей! Зачем стоять столбом под палящим солнцем? Лучше уж добежать до укрытия и отдыхать в тени.

Модель модифицировали на случай примата, движущегося со скоростью 3 м/с. Вспомним, что при беге вырабатывается гораздо больше внутреннего тепла, кроме того, нужно учесть конвекцию — тело бегуна обдувается воздухом. Как и Уилер, авторы рассмотрели четыре случая — прямоходящий и четвероногий примат, голый или покрытый шерстью.