Самым большим когда-либо ходившим по Земле животным, вероятно, был динозавр аргентинозавр, неуклюжий 77-тонный (70 метрических тонн) титанозавр, живший около 90 миллионов лет назад в позднем меловом периоде. Для сравнения, самым тяжёлым животным на суше сегодня является африканский слон (Loxodonta), который весит менее 7 тонн (6 метрических тонн). Эти оба, в свою очередь, выглядят довольно изящно рядом с синим китом (Balaenoptera musculus), который при среднем весе 165 тонн (150 метрических тонн) вполне может быть самым тяжёлым когда-либо жившим животным.
Но сможет ли какое-нибудь животное когда-нибудь это превзойти? Есть ли предел тому, насколько большим может стать животное?
«Глдя на синих китов, возникает вопрос, можем ли мы получить что-то большее, — сказал Live Science Гират Вермейдж (Geerat Vermeij), профессор геобиологии и палеобиологии Калифорнийского университета в Дэвисе, США. — Я не уверен, что смог бы ответить «нет» на этот вопрос. Размер зависит от многих факторов, и я придерживаюсь релятивистской точки зрения.»
По крайней мере, теоретически, по словам Фелисы Смит (Felisa Smith), профессора палеоэкологии в Университете Нью—Мексико, может существовать жёсткий предел, установленный законами физики, — около 120 тонн (109 метрических тонн) для наземных животных.
«Чтобы быть больше этого, на суше ваши ноги должны быть настолько широкими, чтобы поддерживать ваше тело, что вы не сможете эффективно ходить», — сказала она.
Смит имеет в виду закон квадрата-куба, математический принцип, впервые описанный Галилео Галилеем (Galileo Galilei) как «отношение двух объёмов больше, чем отношение их поверхностей». Другими словами, по мере того, как животное увеличивается в размерах, его объём будет расти быстрее, чем площадь его поверхности, поэтому более крупным животным нужны гораздо более крупные конечности, чтобы поддерживать свой вес. Если бы мы просто увеличили слона на несколько порядков, то по закону квадрата-куба он бы рухнул — его масса увеличилась бы в кубе, а конечности — только в квадрате.
Единственный способ, которым наш воображаемый мега-слон мог бы преодолеть это ограничение, — это иметь непропорционально большие и толстые ноги. Но даже тогда, на отметке около 120 тонн, конечности, необходимые для удержания мегаслона на ногах, стали бы невероятно громоздкими.
«Самые крупные животные в летописи окаменелостей весят чуть менее 100 тонн (90 метрических тонн), что подтверждает этот теоретический максимум», — сказала Смит, добавив, что «не ясно, могли ли эволюционировать более крупные животные».
Но физика — не единственное ограничение, влияющее на размер животного. Если бы это было так, мы бы жили в мире, населённом 100-тонными наземными животными, строго соблюдающими закон квадрата-куба Галилео. Доступность ресурсов также является важным фактором — мегафауне нужно питаться.
«Животные, которые живут в более продуктивной среде с высококачественной пищей, как правило, могут иметь большие максимальные размеры тела, — сказал Джордан Оки (Jordan Okie), количественный биолог из Университета штата Аризона. — Киты, слоны и другие мегабиоты, как правило, живут в продуктивной, богатой питательными веществами среде.»
По словам Смит, потребность в питательных веществах также объясняет, почему рептилии, такие как титанозавры, выросли намного больше, чем даже самые крупные наземные млекопитающие. Смит объяснила, что поскольку у теплокровных млекопитающих более быстрый метаболизм, им требуется примерно в 10 раз больше пищи для поддержания заданного размера тела, чем рептилиям. С другой стороны, у рептилий более низкая температура тела и более медленный метаболизм, поэтому они могут позволить себе есть меньше и могут расти за счёт дефицита калорий, который заставил бы голодать млекопитающее.
«Неудивительно, что самые большие динозавры на суше были примерно в 10 раз больше, чем самые большие млекопитающие», — сказала Смит.
Синие киты, которые могут весить около 165 тонн и являются теплокровными млекопитающими, главный пример нарушения нескольких из этих правил. Но но этот их успех объясняет уникальная среда обитания. Морская мегафауна может пользоваться своей плавучестью, чтобы увеличиваться в размерах, не напрягая мышцы и кости, пока конечности наземных животных просто бы разрушались. В распоряжении китов есть километры открытого океана, по которым они путешествуют в поисках пищи.
«Принято считать, что животные в воде будут менее ограничены биомеханическими ограничениями, — сказал Оки. — Океаны также обеспечивают обильные, богатые питательными веществами ресурсы для тех животных, которые подвижны и находчивы.»
В частности, эволюция усатых пластин позволила китам достаточно эффективно потреблять зоопланктон, чтобы поддерживать свои огромные размеры, добавил Оки.
Помимо различных ограничений, планета явно может поддерживать мегафауну. На протяжении сотен миллионов лет мегафауна была вездесущей. Тем не менее, за последние 20 тыс. лет или около того, что является мгновением по эволюционным меркам, мегафауна практически исчезла. Крупные наземные млекопитающие, такие как слоны и носороги, находятся в упадке и существуют только в определённых частях мира; несколько групп морской мегафауны, такие как киты, постоянно находятся на грани исчезновения. Так куда же подевались все гиганты?
«Люди уничтожили большинство из них, — сказал Вермейдж. — Мамонты, слоны, бизоны, крупные хищники — мы уничтожили 90% крупных животных, а может и больше, и уж точно всех самых крупных.»
Люди также являются главным препятствием для возрождения этих крупных видов.
«Людей просто не должно быть, и тогда мегафауна сможет вернуться, — подчеркнул Вермейдж. — Мы, безусловно, доминирующий вид, и ни одно животное не станет большим под нашей гегемонией. Шансы снова заполучить что-нибудь размером с динозавра мелового периода маловероятны.»
