Справочник автора/Теория эволюции/Примеры несовершенства

Физиология

• Человек и обезьяны не могут синтезировать витамин C, в отличии от большинства остальных млекопитающих. Просто его недостатка у обезьян, живущим на вечнозелёных деревьях, никогда не наблюдалось (всегда есть свежие фрукты).
  • Да и вообще — каждый витамин или незаменимая аминокислота — недостаток в сравнении с какой-нибудь автотрофной растительностью или бактерией.
• Прямохождение создаёт для человека кучу неудобств, включая проблемы с родами (для них таз должен быть максимально широк, для ходьбы и бега — сильно уже). Просто эта конструкция сотни миллионов лет оттачивалась для четвероногости, а на две ноги наши предки встали недавно.
• В ходе адаптации гоминидов под прямохождение и огромный головной мозг очень сильно уменьшились размеры челюсти, чтобы снизить нагрузку на позвоночник. И теперь для зубов в челюсти часто просто не «хватает» места — это выражается в очень позднем прорезывании «зубов мудрости» и и неравномерном и неровном росте прочих зубов. Именно поэтому приходится носить брекеты и зачастую удалять даже ещё не прорезавшиеся зубы мудрости (иногда даже под общим наркозом).
  • С другой стороны, уменьшение челюстей связано с тем, что измельчённая и термически обработанная пища снижает нагрузку на них.
• У млекопитающих по сравнению с птицами и пресмыкающимися очень несовершенная система регуляции водо-солевого баланса, поэтому намного более велики потребности в воде даже с поправкой на теплокровность. А у птиц и рептилий настолько эффективное потребление воды, что им даже не требуется мочевой пузырь (у крокодила он рудиментарный, у птиц его и нет, а моча выглядит как белая паста). В эпоху господства звероящеров они вытеснили предков завропсидов в пустыни и пустоши из влажных лесов, и тем волей-неволей пришлось избавиться от рудиментов рыбьих предков (мягкой кожи, пропитанной слизистыми железами) и повысить КПД системы фильтрации. Не сделавшие того же звероящеры почти вымерли в начале триаса в эпоху катастрофического опустынивания на рубеже пермь-триаса.
  • Ещё в XIX в. многие анатомы обращали внимание, что почки и кожа человека человека намного больше похожи на почки и кожу лягушки, чем ящерицы, и высказывали справедливые сомнения в присутствии стадии ящера в эволюции зверей.
• Схожа ситуация и с лёгкими — за один полный вдох млекопитающие усваивают всего около 1/5 кислорода из содержащегося в воздухе. Относительно небольшие лёгкие птиц дополнены воздушными мешками, что позволяет усваивать значительно бо́льший процент кислорода, пропуская воздух сквозь тонкостенные бронхи — кислород при этом извлекается противоточной диффузией (воздух идёт всегда в направлении выдоха, навстречу ему движется в сосудах кровь).
• А ещё обычные люди, эти странные вычислительные млекопитающие, сделанные из мяса, имеют крайне ограниченную память, которая не передаётся по наследству. Им нужно спать по много часов, практически треть их жизни (и это ещё не очень много — почти всем фелидам (представители семейства кошачьих) надо спать не менее 11-12 часов, не думайте, что только домашняя кошка такая засоня!), из-за забавного бага. Их мысли передвигаются в нервах лишь со скоростью звука (хотя есть светочувствительные белки, и любой разумный творец сделал бы оптоволокно, sic!). А их слова используют лишь ограниченный спектр звуков, которыми даже нельзя элементарно передать запах, часть сознания или картинку!
• У пресмыкающихся нет нёба — перегородки между носовой и ротовой полостью, поэтому они никак не могут одновременно и глотать и дышать, про жевать уже и речи не идёт. Поэтому для них задохнуться, подавившись куском еды, особенно крупным — проще простого. Это не такой уж редкий конец жизни, например, комодского варана.
  • У крокодилов и птиц нёбо есть, и появилось оно независимо от млекопитающих, а у змей в наличии весьма своеобразное строение трахей, не дающее им возможности умереть этим путём.
  • У зверей его отсутствие является уродством («волчья пасть»), без хирургического вмешательства неминуемо приводящим к смерти в самом раннем возрасте.
• Шерсть каланов имеет плотность миллион волосков на 3 кв. см и обильно смазана жиром, тем самым образуя воздушную прослойку для теплоизоляции. Что же здесь неправильного? Несмотря на теплоизоляцию, каланам приходится потреблять в пищу четверть собственного веса, чтобы компенсировать теплопотери, и регулярно приводить свою шерсть в порядок, а подкожный жир практически отсутствует. Подкожный жир хуже удерживает тепло, чем воздушная прослойка той же толщины, зато его толщина не ограничена, например у синего кита он метровой толщины, а у гренландского кита тело состоит из жира наполовину.
• Устройство плечевого пояса у первых наземных животных. Это была сложная и малоподвижная система рычагов и каркасов — степень свободы перемещения сустава была ограничена, кости предплечий отходили от суставов под углом не более 45 градусов, и выпрямить их было невозможно. Соответственно была ограничена длина шага. Система была настолько несовершенной, что звероящерам не хватило целого пермского периода для полного преодоления недостатков конструкции. Предкам динозавроморфов оказалось проще и быстрее перейти к бипедальности в начале триаса, чем исправлять эту косую конструкцию, и на двух ногах они стали легко и просто делать всех коротких и длинных дистанциях. В конце триаса эту говноконструкцию исправили крокодиломорфы. Современные не слишком крупные крокодилы ещё умеют выпрямлять и передние, и задние конечности, и при очень большом желании могут бегать рысью со скоростью до 20-40 км/ч, что для многих их жертв является сюрпризом, хе-хе. В конце триаса и начале юры было много ещё более быстрых и подвижных наземных «беговых» крокодиломорфов. Млекопитающие уровня однопроходных так и не смогли ещё полностью выпрямить передние ноги, и только в середине мелового периода появилась современная конструкция плечевого пояса у маммалий (были оставлены только ключица и лопатка, все межключицы и коракоиды были выброшены к черту, а сочленения оставшихся костей стали подвижнее). Но даже это меркнет на фоне преобразований пояса передних конечностей у птиц.
• Теплокровность и быстрый обмен веществ могут быть очень существенными недостатками и серьёзными барьерами. Для крупных животных, живущих в тёплом климате, это огромные проблемы из-за перегрева (неспроста бегемоты не вылазят из воды, а слоны и носороги ходят «лысыми»), а для малых — огромные потребности в еде (мыши-землеройки должны съедать в сутки половину от своей массы).
  • Предки крокодилов имели быстрый обмен веществ и были частично теплокровны. Нынешним крокодилам оказалось энергетически выгоднее от них отказаться — даже нильскому крокодилу массой в полтонны-тонну в год достаточно есть всего 100—150 кг мяса. Примерно столько же В МЕСЯЦ надо льву массой в 150—200 кг.
• Устройство системы кровоснабжения головного мозга у людей. Орган весом всего в 2 % от массы тела может оттягивать на себя более четверти всего кислорода и кровотока организма. Теоретически артериальные сосуды головного мозга (две сонные и две позвоночные артерии) перед входом в головной мозг человека соединенны в кольцо (т. н. виллизиев круг), и уже от него питаются мозг. У большинства млекопитающих этого кольца нет, у человекообразных обезьян оно менее развито, чем у людей, и редко полностью замкнуто. Теоретически в случае закупорки или повреждения какой-либо артерии эта система должна обеспечивать бесперебойное кровоснабжение мозга, но на практике же нормально и без патологий она развита только у четверти популяции, а любая её патология сильно повышает вероятность умереть от аневризмы или атеросклероза сосудов головного мозга. Предрасположенность к этим болезням у людей намного выше, чем практически у любого млекопитающего. По некоторым данным, у нескольких процентов людей кольцевого соединения артерий головного мозга вообще нет, и именно они имеют огромный шанс из-за патологии всего одного сосуда покинуть мир в молодом возрасте, или, что хуже, стать паралитиками.
  • Большинству животных такая система просто не нужна — ведь у них нет столько крупного мозга. Например, даже у самой крупной собаки весом более 100 кг он редко весит 150 г. У предков человека она формировалась в течении весьма небольшого эволюционного срока (не более 5-6 млн лет), и разные её патологии просто не полностью отсеяны отбором.
• Щелезубы — редкие зверушки с островов Карибского моря, внешне похожие на очень большую землеройку. Ядовиты, но что парадоксально — восприимчивы к собственному яду! Яд неплохо убивает животных её весовой категории (до 1 кг), но не смертелен уже для собаки или кошки.
• Устройство мозга у птиц и млекопитающих. На первый взгляд кажется, что мозг у птиц более совершенен. У млекопитающих большая часть нагрузки приходится на разросшиеся полушария и особенно её кору, они зачастую сильно дифференцированы по функциям и повреждения небольшого участка мозга в любом полушарии или даже нейронных связей между полушариями может стать гигантской проблемой. У птиц нейронов меньше, но зато они устроенны более прогрессивно: располагаются компактнее, скорость передачи сигналов между ними выше, и находятся не на двух независимых серверах, соединенных слабыми шинопроводами (именно таковы наши полушария головного мозга — увы, но это реальность). У птиц за счёт очень высокой скорости обмена веществ поддерживается высокая скорость обмена данными между нейронами. В итоге у крупного ворона или большой совы (1,5-3 кг) масса мозга не более 15 г (как у взрослого крокодила), но по любым оценкам они не глупее собак, у которых масса мозга 45-150 г. Зато у птиц есть некий предел роста мозга, так как с его ростом сильно проседает КПД работы нейронных связей и экспоненциально растёт потребность в его питании.

Восприятие

Зрение

• Устройство глаз позвоночных — знаменитый пример из учебников: мало того, что светочувствительный слой клеток расположен не с той стороны, что надо, так это ещё и создаёт слепое пятно, там, где глаз присоединяется к нерву.
• Цветовосприятие складывается из информации от светодатчиков (т. н. белки-опсины) в сетчатке глаза, срабатывающих на световую волну определённой длины. От своих водных предков наземные животные получили опсины четырёх типов — для жёлто-красного, зелёного, синего и ультрафиолетового диапазонов. Последние звероящеры и первые млекопитающие были ночными животными, цветовое зрение им было не особенно нужно, поэтому опсины ультрафиолетового и красного диапазона были утрачены.
• У большинства приматов вторично появился опсин красного цвета, и они таки научились полноценно различать красно-жёлтые оттенки. Но лемуры, как и другие млекопитающие, видят красно-жёлтую часть спектра как оттенки серого цвета. Так что выражение «как красная тряпка для быка» ненаучно.
• Ещё хуже, что глаза морских млекопитающих нечувствительны к синему цвету, и, судя по всему, их владельцы утратили эту способность до того, как стали морскими. Чем это плохо? А тем, что море на большой глубине — глубокого синего цвета, а из-за нечувствительности к синему они на таких глубинах почти ни фига не видят.

Слух

• Рыбам органы слуха не особо нужны — вода плотнее воздуха, и звуковые волны можно воспринимать всем телом.
• Поэтому первые, только-только вылезшие на землю, амфибии практически не обладали слухом. У нынешних хвостатых земноводных, которые гораздо ближе к предкам, он просто на грани отсутствия.
  • Но у многих жаб и лягушек, ведущих ночной образ жизни, слух очень неплохой. Несколько видов лягушек даже смогли освоить эхолокацию с образованием внешнего уха и улитки НЕЗАВИСИМО от млекопитающих.
• Все классы наземных животных приобретали органы слуха своим путём. Слуховой аппарат большинства пресмыкающихся по своему устройству недалеко ушёл от амфибий. Они слышат только самые низкие звуки. Так что в рассказе А. Конан Дойла «Пёстрая лента» убийца не смог бы подзывать змею свистом — змеи просто не слышат свиста, а также шёпота и даже негромкого голоса. И кобра не слышит заклинателя змей, играющего на флейте.
  • Педаль в пол — ихтиозавры: их предки сдуру полезли обратно в море, не успев приобрести ни развитых органов слуха, ни нормального звукового модулятора, но уже успев потерять рыбью боковую линию. Нередко палеонтологам попадаются ихтиозавры с разбитыми рылами и конечностями. Они, в отличие от нынешних китообразных, не могли слышать и издавать ультразвук, им была недоступна эхолокация, поэтому бедняги тесно знакомились с разными рифами (их плотность была повыше, чем сейчас, ибо в мезозое была уйма довольно мелководных и тёплых межконтинентальных морей) и скалами. У них было очень развитое зрение — глазные яблоки крупнейших ихтиозавров были размером с арбуз и больше, но в условиях низкой видимости это не всегда спасало.
• У птиц слух лучше, чем у рептилий, но у большинства он хуже, чем у человека. Хотя у птиц, которым он нужен, например, у совы — значительно лучше.
• Первые звероящеры нередко были ночными охотниками, последние мелкими животными, ведущими ночной образ жизни. Поэтому развитые органы слуха давали большое преимущество.