19 января 2015 г.

Вас здесь не существовало. Почему люди-великаны – это миф?

К невероятно популярной в блоге статье про великанов "Гигантское "археологическое" надувательство" совсем недавно был опубликован такой комментарий: ""Никакие гиганты на нашей планете никогда не жили"- кто вправе делать такие заявления??".

Сперва я хотел ответить на этот вопрос коротким комментарием, но потом, поразмыслив, решил, что эта тема для отдельной заметки. 

Наука. Только она вправе делать подобные заявления.

В далеком прошлом по Земле действительно ходили великаны - динозавры и некоторые млекопитающие, в том числе и обезьяны гигантопитеки, которые, впрочем, давно вымерли и вряд ли были выше нескольких метров. А вот о людях-гигантах не может быть и речи. Для того, чтобы доказать абсурдность идеи о том, что на нашей планете когда-то жили великаны ростом 18 метров и даже выше, стоит процитировать отрывок из статьи "В гостях у сказки", опубликованной в июльском номере журнала "Открытия и гипотезы" за 2013 год.

Реконструкция гигантопитека

...Мы живем в мире, где действует тяготение. И размеры всего живого (и не только живого) на Земле так или иначе связаны с тяготением. А как оно сказалось бы на лилипутах и великанах? Геометрически они подобны Гулливеру, т.е. обычному человеку, только все их линейные размеры у первых уменьшены в 12 раз, а у вторых - во столько же раз увеличены.

С размерами понятно, но как быть с весом? Неподготовленный человек в этом вопросе сразу допустит ошибку, считая, что если рост увеличится в двенадцать раз, то и вес во столько же. На самом деле, вес тела пропорционален не высоте, а объему, поэтому вес великана из книги Свифта будет в 12^3 больше веса Гулливера, т.е. приблизительно в 1700 раз!!! Соответственно вес лилипута - во столько же раз меньше.

Если прикинуть вес индийского 18-метрового фотовеликана, то он должен был бы весить в 1000 раз больше человека, что составляет около 80000 кг. Какой же скелет выдержит такой вес?

Это зависит от прочности костей. Прочность на сжатие пропорциональна площади поперечного сечения, т.е. квадрату линейных размеров. Так что кости Свифтовского великана были бы только в 144 раза прочнее костей человека, и потому напряжение в костях будет в 12 раз больше, чем у человека. Это, кстати, понимал еще Галлилей. Вот что он писал: "Если бы кто-нибудь пожелал бы сохранить в громадном великане те же пропорции конечностей, что и у обыкновенного человека, то он должен был бы подыскать более твердый и более прочный материал для костей или согласиться на меньшую крепость великана по сравнению с человеком среднего роста; если бы великан был необыкновенно большой высоты, то он бы упал и был бы раздавлен собственной тяжестью".

Это знают все люди, занимающиеся единоборствами. Спортсмены-борцы легких весовых категорий выполняют сложные броски, в то время как тяжеловесы заканчивают свои схватки в основном удержанием, то есть ложатся на противника и придавливают его своим весом.

Теперь понятно, почему на суше нет животных крупнее слона. А вот в океане живут и гораздо более крупные животные. В среде, где тяготение хотя бы частично компенсируется действием других сил, животные могут достигать огромных размеров. Поэтому в океане и развились такие гигантские млекопитающие, как китообразные, масса которых во много раз превышает массу самых крупных животных, обитающих на суше. Так, масса слона достигает 6 тонн, а масса кита может достигать 100 тонн. Кстати, если сравнить кости близких по строению животных разных размеров, например, льва и кошки, то окажется, что кости льва не являются увеличенной копией костей кошки. В них нарушен масштаб изменений, они гораздо толще, чем полагалось бы при их длине.

Зато у лилипутов, с точки зрения прочности скелета, все обстоит благополучно. Более того, у них даже имеется двенадцатикратный запас прочности. Кошка, выпавшая из окна пятого этажа, имеет все шансы выжить, но лошадь в такой ситуации обречена.

Итак, существование великанов невозможно, и причиной этого является тяготение. А есть ли другие факторы?

Теплокровных животных, в том числе и человека, нельзя рассматривать как чисто механическую систему. При довольно значительных колебаниях температуры внешней среды теплокровные сохраняют постоянную температуру тела (за исключением состояния анабиоза, в которое в зимнее время впадают некоторые животные, например медведи или сурки). Постоянство температуры тела является важнейшим условием существования высокоорганизованной жизни. Мы все время излучаем тепло, теряем его при выдыхании нагретого в легких воздуха, или при испарении влаги с поверхности тела, расходуем на совершение работы. Потерянную энергию мы восполняем пищей.

В теле животного при окислении пищевых продуктов освобождается такое же количество энергии, как и при сжигании этих продуктов до тех же конечных веществ вне организма. Только около трети химической энергии переваренной нами пищи превращается в мышечную энергию, большая же часть тратится на другие нужды - поддержание постоянной температуры тела, питание, и возобновление тканей, образование жировых отложений. Любое превращение энергии в организме - будь то пищеварение или мышечная деятельность - завершается превращением в тепло. Это тепло непрерывно уходит в окружающую среду. Устанавливается тепловой баланс между организмом и окружающей средой.

Размеры животного имеют самое непосредственное отношение к этому тепловому балансу. Если, для простоты, считать, что образование тепла происходит более или менее равномерно во всём объёме тела, т.е. пропорционально кубу линейных размеров, то теплоотдача происходит в основном через поверхность тела, и потому она пропорциональна квадрату линейных размеров. К чему это может привести? Если одно животное крупнее другого в 10 раз, то при равной скорости образования тепла крупное животное должно генерировать в 1000 раз больше тепла, чем мелкое, а теплоотдача у крупного животного больше всего в 100 раз. Поэтому крупное животное может просто "зажариться" в собственной шкуре.

Природа, правда, предусмотрительно "позаботилась" о том, чтобы этого не случилось. У крупных животных обмен веществ протекает менее интенсивно и скорость образования тепла в теле у них меньше. А поскольку тепло в организме млекопитающих образуется в результате окисления пищи, то мерой образования тепла может служить потребление кислорода. Оказывается, мелкие животные потребляют в минуту объем воздуха, который близок к объему их тела, а чем животное крупнее, тем меньшую часть их собственного объема составляет объем вдыхаемого ими воздуха. Поэтому чем меньше животное, тем интенсивнее протекает у него обмен веществ, тем больше частота дыхания и сердцебиения.

С уменьшением размеров животного возрастает не только интенсивность образования тепла, но и интенсивность потерь. Это связано с тем, что с уменьшением размеров тела возрастает роль поверхности по сравнению с объемом. Потери тепла восполняются в процессе химических реакций в организме. Поэтому для поддержания температуры тела, обеспечивающей нормальную жизнедеятельность, меньшее животное нуждается в большем количестве пищи на единицу массы тела. Мелкие животные все время испытывают чувство голода и жажды. Это делает их беспокойными и подвижными, много времени они проводят в поисках пищи. Такое поведение как раз характерно для мелких теплокровных, например грызунов. Если оставить этрусскую мышь без пищи хоть на несколько часов, она погибнет. Практически весь период бодрствования заняты поисками еды колибри, крошечные птицы весом около 2 г. Длительный ночной перерыв в этом занятии колибри могут переносить только потому, что температура их тела на это время резко снижается.

Поэтому не существует ещё меньших теплокровных животных. Меньшие теплокровные просто не успевали бы запасать и переваривать пищу. Например, комары не могут быть теплокровными, так как для этого им бы потребовалось пищи в 15 раз больше своей массы. К счастью они не столь прожорливы.

Кроме слишком большой массы, высокой температуры, у великанов есть ещё одна проблема. Это их медлительность. Ведь скорость прохождения импульса по нервам у них не изменится, а длина нервов увеличится существенно. Значит понять, осознать и отреагировать великан сможет гораздо медленнее, чем мы с вами.

3 комментария:

Max комментирует...

Расшифруйте, пожалуйста: «вес великана из книги Свифта будет в 123 раз больше веса Гулливера т.е. приблизительно в 1700 раз»

harmaa комментирует...

12 в третьей степени

Алексей Козлов комментирует...

Да, все верно, при сканировании статьи вкралась ошибка.

Отправить комментарий