Феномен человека на фоне универсальной эволюции

Глава IV Фундаментальная сущность эволюции

Эволюционный принцип минимакса

4.3.4.5. Тепловые барьеры в эволюции животных: появление человека

Поскольку вектор органической эволюции направлен в сторону интенсификации процессов потребления энергии и поскольку на Земле действует тенденция к рассеянию разных форм энергии в виде тепла (см. разд. 3.1, 3-3.6, 8.4.3), постольку в ходе органической эволюции в организмах выделяется все больше тепла, что рано или поздно ставит перед ними неразрешимые проблемы, так как органические системы не могут функционировать, когда их температура поднимается выше некоторого уровня.

Эту проблему подробно обсуждают А. И. и А. А. Зотины с коллегами [Зотин и др., 1998; Зотин, Зотин, 1999]. «Первый тепловой барьер, — полагают они, — возникает на ранних стадиях биоэнергетического прогресса задолго до появления млекопитающих или птиц» [Зотин, Зотин, 1999. С. 252]. «Верхнюю границу стандартного обмена, выше которого существование животных без возникновения терморегуляции затруднительно, мы можем определить, исходя из данных о стандартном обмене однопроходных. Ехидны имеют слабую систему терморегуляции, одну из самых несовершенных среди млекопитающих... при этом сопоставимый стандартный обмен семейства Tachyglossidae (ехидновых. — С.Х.) равен а = 8,3 мВт... Отсюда следует, что выше этой величины сопоставимого стандартного обмена температура тела животного, не способного к терморегуляции, при активном и тем более максимальном обмене может достигнуть такой величины, что оно погибнет или будет повреждено. Исходя из сказанного, мы и назвали сопоставимый стандартный обмен от 5 до 8 мВт/г первым тепловым барьером» [Там же. С. 255].

Первый тепловой барьер преодолевался животными разными путями:

1. Переходом к пассивной терморегуляции (экзотермия), когда изменяются покровы тела, его размеры и пр.

2. Освоением поведенческой терморегуляции (общественные насекомые).

3. Переходом от пойкилотермных животных к гомойотермным, осуществляющим активную терморегуляцию (эндотермию) посредством внутреннего образования тепла.

Дальнейшая интенсификация энергетических метаболизмов в ходе органической эволюции поставила проблемы и перед гомойотермными животными: «...в результате биоэнергетического прогресса и увеличения стандартного обмена температура тела гомойотермных животных достигает такой величины, что дальнейшее увеличение стандартного обмена становится невозможным. Биоэнергетический прогресс достигает нового, второго теплового барьера»[Там же. С. 258]. «Наибольшая величина энергетического обмена достигнута в классе птиц» [Зотин и др., 1998. С. 243]. «Летальная температура тела для птиц несколько выше, чем у млекопитающих, но и в этом случае... при величине коэффициента а = 90 мВт температура тела достигнет величин порядка 47° С — предельной величины для жизни птиц» [Зотин, Зотин, 1999. С. 251].

Животный мир преодолевает второй тепловой барьер посредством поведенческой терморегуляции. В этой связи можно напомнить об обогревающих друг друга пингвинах, об обливающихся водой в жару слонах и т. д. Однако стратегический эволюционный прорыв оказался связанным с человеком, который перенес дальнейшую интенсификацию энергетических метаболизмов на новый (социальный) эволюционный «этаж»: «Второй тепловой барьер... преодолевается путем появления такого социального явления, как цивилизация, при которой биоэнергетический прогресс достигается использованием источников энергии, лежащих вне организмов, так что температура тела не возрастает или возрастает в допустимых пределах» [Там же. С. 252].

Зотины обсуждают также третий тепловой барьер, который возникает сегодня в результате теплового загрязнения среды, вызываемого производственной деятельностью человека. Возможность преодоления этого барьера на пути перехода к энергетике, многократно потребляющей рассеянное тепло, обсуждается в разд. 8.4.3.