Несколько слов о полете Карлсонов
Речь пойдет о Карлсонах (Carlson Carlson), единственном известном нам сегодня представителе семейства Карлсоновых (Carlsonidae). Всем нам знакомы эти забавные существа. Если мы не сталкивались с ними лично (что все еще редкость, хотя за последние несколько десятилетий Карлсоны стали менее пугливыми и чаще идут на контакт), то, по крайней мере, видели их изображения и видеозаписи. Но до сих пор большинство не так уж и много знает об этих созданиях.
Распространено заблуждение о том, что механизм полета Карлсонов неизвестен. Действительно, в середине 50х годов ХХ века, когда их впервые подробно описала шведский зоолог Астрид Линдгрен (ее документальная книга, «Малыш и Карлсон», в которой описана дружба ее маленького сына с одним из этих существ до сих пор является настольной для карлсонологов), она уделила много внимания изучению их повадок, но практически не исследовала их анатомию и физиологию. Главным образом потому, что ей был доступен только один представитель этого вида и, естественно, она не решилась поймать его и умертвить с целью препарирования, тем более что его так полюбил ее маленький сын.
В результате вокруг Карлсонов возникло множество спекуляций и домыслов, особенно касательно механизма их полета. Вопросы по поводу полета Карлсонов сводились к двум моментам: во-первых, как он при таком небольшом размере винта может подняться в воздух и почему при одном винте он не подвержен авторотации. Хотя уже в то время появились гипотезы, которые впоследствии блестяще подтвердились.
Как и предполагало большинство зоологов, Карлсоны относятся к классу Criptidae (криптидов или тайнозверей). У криптидов имеется две особенности анатомии, радикально отличающие их от большинства других позвоночных. Во-первых, наличие шести конечностей, из которых чаще всего две ходильных, а одна летательная (пегасы, гиппогрифы, драконы, грифоны), хотя бывает и две ходильных, одна хватательная (кентавры) или одна ходильная, одна летательная, одна хватательная (сатаны, ангелы, лесные эльфы и предмет нашего разговора, Карлсоны). Вторая особенность это наличие инциннаторов и газообразование. Тут можно было бы также привести примеры того, как эта функция осуществляется у тех или иных криптидов, но тема нашего разговора именно Карлсоны, так что вспомним о собратьях по классу говоря о них.
Прежде всего поговорим о пропеллере. Пропеллер, без сомнения, является поразительным чудом природы, одним из немногих естественных примеров вращательного движения. После обнаружения Карлсонов опять оживились креационисты, утверждая, что пропеллер это орган "неделимой сложности", который не мог возникнуть в результате последовательных эволюционных изменений. Однако их опровергли как данные эмбриологии Карлсонов (у их эмбрионов сначала формируется третья пара конечностей, которая впоследствии трансформируется в пропеллер), так и обнаружение ископаемых останков переходных форм. На сегодняшний день Карлсоны отнесены к отряду Elfidae (эльфоообразных) и имеют общее происхождение с лесными эльфами. Более того, у эльфов семейства Tinkerbellidae (самый известный представитель которого Tinkerbellia Neverlandi описан сэром Джеймсом Барри) появляется механизм ускорения полета, который является основным при вращении пропеллера Карлсонов. Но мы немного забегаем вперед.
Итак, эволюция пропеллера достаточно изучена, чтобы утихомирить господ креационистов. Каким же образом он функционирует?
Людям давно известен вертолет, не нуждающийся во втором винте для ликвидации авторотации - так называемый реактивный вертолет, в котором пропеллер приводится во вращение силой реактивной струи, вытекающей и оконечностей лопасти винта. Таким образом устроен и винт Карлсонов, позволяющий им летать без авторотации. По особой системе трубок горючий газ поступает в лопасти винта. Там этот газ воспламеняют инциннаторы, и струя газа выбрасывается из сопла, толкая винт. У тинкербеллиевых, которые ускоряю свой полет в критических ситуациях с помощью подобного механизма, инциннаторы расположены на поверхности крыльев, поэтому при их активации видны искры и маленькие язычки пламени. Для лесных существ (которыми были предки Карлсонов) это было нежелательным (дерево, окружавшее их в лесу, могло воспламениться), поэтому инциннаторы постепенно переместились внутрь лопастей. В результате пламя стало незаметным, но появился характерный пульсирующий звук, сопровождающий полет Карлсонов.
Что до возможности полета крупного тела на небольшом винте и, собственно, происхождения газа, являющегося топливом для его вращения, то после того, как Карлсоны были отнесены к классу Криптидов эти вещи стали более-менее понятны и дальнейшие исследования только подтвердили и уточнили первоначальную гипотезу.
Дело в том, что все криптиды обладают симбиотическими бактериями семейства Hidrogeniferae. У каждого представителя разновидности этих бактерий различны, но роль их одна и та же: они образуют из пищи, поглощаемой животным чистый водород, который накапливается в специальных полостях тела. У самых примитивных криптидов (василисков, горгон) он использовался просто как удушающий газ. Но потом появились инциннаторы - группы клеток, способных путем задействования особых ферментных систем повышать температуру своих мембран до нескольких сотен градусов и воспламенять вырабатываемый бактериями водород. Так устроены огненные органы драконов и подобных им огнедышащих существ.
Но водород сыграл еще одну роль. Накопленный в полостях тела он уменьшал его вес. Таким образом, животные с полными газовыми мешками могло сначала совершать длинные и высокие прыжки, а затем и летать. Именно благодаря водородным мешкам летают драконы, пегасы, грифоны и прочие криптиды, которые при их размерах и размахе крыльев летать будто бы не должны.
Зная это становится понятным механизм полета Карлсонов. В их кишечнике живет разновидность Hidrogeniferae, Hidrogenifera Carlsoni. Ее особенностью является то, что она вырабатывает водород из моно и дисахаридов. Именно этим объясняется страсть Карлсонов к варенью, сахару, пирогам и прочим легкоусвояемым углеводам. Без них они просто не способны летать. Выработанный в кишечнике водород с помощью специальных клеток - трасгидрогеноцитов - переносится в особые мешки-газгольдеры. Именно эти мешки и придают Карлсонам знакомый нам «полноватый» вид. Мешки могут увеличиваться и уменьшаться, изменяя подъемную силу. Из этих же мешков газ поступает в пропеллер по системе трубок, о которой мы писали выше. То, что Карлсон взлетает, облегчая свое тело с помощью газа делает его очень маневренным (этому же способствует заменяющий крылья пропеллер), но и очень неустойчивым. Именно из-за этой неустойчивости полет Карлсона имеет характерный «порхающий» рисунок. Также это приводит к тому, что Карлсоны летают медленно и невысоко, редко поднимаясь выше полутора сотен метров над землей и разгоняясь больше 60 километров в час.
То, что один и тот же газ используется для создания подъемной силы и для приведения в движение винта приводит к тому, что Карлсоны способны без посадки лететь довольно недолго. Через 2-3 часа полета им необходимо съесть что-то, содержащее легкоусвояемые углеводы (подкрепится). То есть то, что «Малыш» из книги Линдгрен воспринимал как забавный каприз на самом деле насущная физиологическая потребность. Также дальность полета значительно уменьшается, если Карлсону приходится нести на себе груз, для чего требуется дополнительная подъемная сила.
Стоит упомянуть о еще одном любопытном органе - умбиликальном клапане - пресловутой «пуговице на животе». Название «умбиликальный», конечно, неверное, поскольку криптиды вылупливаются из яиц и у них нет пупка. Дано оно было из-за его расположения в нижней части живота. Перед взлетом Карлсону приходится решить сложную задачу: он, во-первых, должен расширить газовые полости чтобы увеличить подъемную силу и, в то же время, сократить мышцы для того, чтобы выбросить порцию водорода в сопла пропеллера. Обеспечивается это так: имеется маленькая камера, снабженная клапаном, которая сокращается, выбрасывая водород в пропеллер. Выход из камеры заперт клапаном, поэтому когда после сокращения камера расширяется в ней образуется вакуум, засасывающий порцию газа из главных камер. Проблема в том, что этот механизм хорошо действует когда пропеллер уже набрал обороты, при взлете же засасывающая сила маленькой камеры часто оказывается недостаточной. Эту проблему Карлсоны решают, надавливая на переднюю стенку камеры, как бы «прокачивая» ее рукой несколько раз, пока газ под нужным давлением не поступит в пропеллер.
Думаю, узнав больше об этих странных и милых созданиях, вы еще больше полюбите их. Надо сказать, что книга Линдгрен оказала им хорошую услугу. Если до того их воспринимали только как странных и скорее всего опасных существ, то после нее отношение к Карлсонам стало преимущественно дружелюбным. Это, а также то, что для их гнездовий прекрасно подходят крыши и чердаки среднееэтажных домов позволяет надеяться, что пройдет не так много времени и зрелище Карлсона, порхающего между домами под тарахтение пропеллера станет привычным и приятным оживлением монотонного городского пейзажа.
Утянуто отсюда