Теорія неймовірності - Максим Іванович Дідрук

Я знайшов усереднене значення питомого тепловиділення для ссавців і порахував, що маса тіла теплокровної тварини на Землі не може перевищувати сім тонн. Це збігається з вагою наймасивнішої сучасної сухопутної тварини — африканського слона. В середньому слони важать від 4 до 7 тонн. Окремі екземпляри досягають десяти тонн, але їм вдається охолоджувати тіло завдяки велетенським пронизаним капілярами вухам. Ці вуха, по суті, збільшують площу поверхні, крізь яку тепло віддається середовищу.

Слони, втім, — не найбільші тварини на Землі. Самиці синього кита виростають до тридцяти метрів завдовжки та важать 150 тонн. Що вберігає їх від перегрівання? Власне, саме середовище. Океанські глибини прохолодніші за африканську савану, й основне — вода має вчетверо більшу теплоємність, ніж повітря. Це означає, що за тих самих умов вона вчетверо ефективніше відбирає тепло з поверхні, яку омиває. Саме тому кити виростають такими великими. І саме тому вони швидко гинуть, якщо з якихось причин опиняються на березі. У буквальному сенсі згорають від тепла, що йде з їхніх нутрощів. Саме тому, до речі, рятувальники, які намагаються зіштовхнути в море китів, що викинулися на берег, безперервно поливають їх крижаною водою.

Цікаво, що межа маси для великих тварин збігається з максимальною вагою найбільшого відомого науці хижака — королівського тиранозавра. Доросла особина виростала до тих самих семи тонн. Що не дивно, оскільки ми точно знаємо, що Ті-рекс був теплокровним. Рівень метаболізму корелює з температурою, а в тиранозавра був надшвидкий метаболізм, оскільки в підлітковому віці він набирав по 2 кілограми на день. Для цього Ті-рекс мав споживати та перетравлювати немислиму кількість їжі, що неуникно супроводжувалося виділенням значної кількості тепла. Немає жодного шансу на те, що тиранозавр із таким скаженим метаболізмом залишався холоднокровним.

Проблема в іншому. Тиранозаври — не найбільші серед динозаврів. Є велика група травоїдних завроподів, найбільші серед яких — на кшталт аргентинозавра, патаготитана чи завропосейдона — важили близько сімдесяти тонн. Це, як ви розумієте, значно перевищує допустиму межу в 7 тонн. Що це означає? Найлегше припустити, що завроподи були холоднокровними, бо не могли бути такими великими та теплокровними водночас.

Але не все так просто.

Учені з’ясували, що кровоносна система завроподів вимагала теплокровного метаболізму. Гіганти на зразок аргентинозавра тримали шию вертикально, як жирафи, тож лише теплокровний метаболізм міг живити систему кровообігу, достатньо потужну, щоби закачувати кров до голови на висоті п’ятнадцяти метрів.

І це ще не все. Американські палеонтологи визначили температуру тіла окремих завроподів за ізотопним складом шкаралупи їхніх яєць. Ідея виникла після експерименту з яйцями сучасних птахів — нащадків динозаврів. Виявилося, що вміст ізотопів вуглецю-13 та кисню-18 в шкаралупі залежить від температури тіла самки на момент формування яйця. Похибка під час аналізу становила всього 1–2 градуси. Палеонтологи, дослідивши шість яєць завроподів, знайдених на території Аргентини, встановили, що температура тіла самиць коливалася в межах від 35 до 39 °C. Це щонайменше на 10 °C вище за тодішню довколишню температуру. Тобто древні травоїдні гіганти були теплокровними, а важили десятки тонн.

Як таке можливо?

Якщо коротко: ми не знаємо. Може, завроподи мали особливий тип метаболізму, який не зберігся до наших часів і давав змогу пригальмовувати генерацію внутрішнього тепла. Чи вони тривалий час перебували у воді й у такий спосіб охолоджували свої тіла. А може, залишатися теплокровними та досягати колосальних розмірів завроподам допомагали ефективні легені, схожі на легені сучасних птахів. Вони були просто велетенськими, із численною кількістю відгалужень — повітряних мішечків, що проникали навіть у кістки. Цей механізм дає змогу сучасним птахам всмоктувати кисень не тільки на вдиху, а й на видиху та літати в розрідженому повітрі. Завдяки цьому механізму неповороткі тиранозаври запасали енергію для вирішального ривка під час вистежування жертви. І цілком імовірно, що цей самий механізм слугував сімдесятитонним завроподам для того, щоби позбуватися надлишкового тепла. Це наче слонячі вуха, тільки значно, значно більші за площею.

Лосиний тест

Це саме те, що вам потрібно, якщо ви хочете з’ясувати, наскільки добре ваш автомобіль зберігає стійкість на спробі уникнути зіткнення з перешкодою. Тест називають лосиним, тому що лось важкий і довгоногий і лобове зіткнення з ним надзвичайно небезпечне. Якщо на дорогу перед авто вибігає, скажімо, собака, удар може вийти сильним, але навряд чи люди в салоні через нього постраждають. Натомість зіткнення з лосем може закінчитися трагічно: авто підкошує височенні ноги, після чого п’ятсоткілограмова туша влітає просто в лобове скло. Оскільки лосі вискакують на проїжджу частину здебільшого на заміських трасах, їх доводиться оминати на чималій швидкості, й лосиний тест імітує саме таку ситуацію.

Для проведення тесту на спеціальному майданчику розставляють дорожні конуси, що позначають краї смуг і перешкоду. Тестовий автомобіль має на швидкості об’їхати уявного лося й тут-таки повернутися на свою смугу, щоб уникнути зіткнення з автомобілем, який мчить назустріч. Тест вважають пройденим, якщо автомобіль обігнув перешкоду на швидкості не менше за 70 кілометрів на годину і не зачепив жодного з конусів, не ввійшов у занос і не перекинувся.

Лосиний тест уперше провели у Швеції на початку сімдесятих років минулого століття, хоча відомим він став лише 1997-го. У жовтні того року шведський автомобільний журналіст Роберт Колін тестував щойно випущений субкомпактний хетчбек «Мерседес» A-класу. Порівняно високий автомобіль із короткою колісною базою під час тесту перекинувся на дах на швидкості 60 кілометрів на годину. Що, вочевидь, було феєричним провалом. Колін зажадав зупинити продажі. У концерні «Даймлер-Бенц» спочатку проігнорували вимогу, але зрештою визнали проблему та відкликали всі продані на той час автомобілі. На їхнє модифікування компанія витратила 150 мільйонів євро.

Відтоді минула чверть століття. Сучасні авто оснащують цілою низкою систем активної безпеки. Антиблокування гальм, електронна система стабілізації, асистент екстреного гальмування, система розподілу гальмівних зусиль. Здавалося б, з усіма цими примочками нові авто мали би ставати щораз безпечнішими. Так?

На жаль, ні. З кожним роком дедалі більше нових автомобілів завалюють лосиний тест. І основною причиною цього є мода на спортивно-утилітарні автомобілі, так звані SUV.

SUV з’явилися на початку дев’яностих, швидко набули популярності та наприкінці нульових уже були автомобілями з найбільшим попитом на ринку. Упродовж дев’яти років, від 2010-го до 2019-го, їхні продажі зросли вшестеро — до 200 мільйонів одиниць. На сьогодні кожен третій придбаний у світі автомобіль