Слепой часовщик

Результат всей этой разветвлённости состоит в том, что площадь газообменной поверхности каждого лёгкого оказывается больше 60 квадратных метров. Площадь — важный параметр лёгкого, поскольку она определяет скорость поглощения кислорода и выделения ненужного углекислого газа. Особенность площади состоит в том, что она является непрерывной (не дискретной) переменной. Площадь — не такая вещь, которой вы или обладаете, или нет. Это такая вещь, которой вы можете обладать в большем или меньшем количестве. Более, чем большинство других параметров, площадь лёгкого доступна для постепенных, пошаговых изменений, от 0 квадратных метров, до 60 квадратных метров. У многих людей одно лёгкое удаляется хирургическим путём, а у некоторых от нормальной площади лёгкого осталась всего треть. Они могут ходить, разве что не очень далеко или не очень быстро. В этом вся суть. Влияние постепенно сокращения площади лёгкого на выживание не дискретно, это не эффект «всё или ничего». Это влияние плавно меняет ваши возможности ходить на далёкие расстояния или возможную для вас скорость перемещения. Этот постепенный, плавно изменяющийся эффект действительно меняет вероятную продолжительность вашей жизни. Смерть не наступает скачкообразно при снижении площади лёгкого ниже конкретного порогового значения! Хотя она постепенно становится более вероятной при снижении этой площади ниже оптимума (и не увеличивается при превышении этого оптимума — по различным причинам, связанным с экономическими издержками).

Первые из наших прародителей, начинающие развивать лёгкие, почти наверняка жили в воде. Мы можем получить представление о том, как они могли бы дышать, поглядев на современную рыбу. Большинство современных рыба дышит в воде жабрами, но многие виды, живущие в грязных, болотистых водоёмах, делают это, глотая воздух с поверхности. Они используют внутреннюю полость рта, как своего рода примитивное протолёгкое, и эта полость иногда возрастает до дыхательного кармана, богатого кровеносными сосудами. Мы видели, что нет никаких проблем в представлении непрерывного ряда Xs, связывающего единственную полость и множество разветвлений на 300 миллионов полостей современного человеческого лёгкого.

Интересно, многие современные рыбы сохранили это полость как единый объём, но используют его для совершенно другой цели. Хотя он вероятнее всего начался как примитивное лёгкое, но в ходе эволюции стал плавательным пузырём — изобретательным устройством, посредством которого рыба поддерживает себя в постоянном гидростатическом равновесии. Животное без воздушных полостей обычно чуть тяжелее воды и погружается на дно. Именно поэтому акулам приходится непрерывно двигаться, чтобы остановить своё погружение. Животное с большими воздушными полостями внутри — как мы с нашими большими лёгкими, склонны подниматься к поверхности. Где-то в середине этого континуума, животное с воздушным пузырем строго правильного размера ни погружается, ни всплывает, а стабильно плавает в равновесии, не прилагая усилий. Современный рыбы (иные, чем акулы) усовершенствовали этот приём. В отличие от акул, они не расходуют энергию на предотвращение своего погружения. Их хвост и плавники свободны для управления и быстрого толчка. Для наполнения пузыря они больше не полагаются на внешний воздух, а используют специальные железы для выработки газа. Используя эти железы и другие средства, они точно регулируют объем газа в пузыре и, тем самым, поддерживают себя в точном гидростатическом равновесии.

Несколько видов современных рыб могут покидать воду. Крайний случай — индийский анабас (рыба-ползун), который почти не заходит в воду. Он независимо развил лёгкие, весьма отличные от таковых у наших прародителей — у него они представляют собой воздушную камеру, окружающую жабры. Другие рыбы, живя в основном в воде, делают краткие набеги из неё. Вероятно, что наши предки именно так и делали. Особенность таких набегов состоит в том, что их продолжительность может плавно меняться — от нуля, до неограниченного пребывания вне воды. Если вы — рыба, живущая в основном в воде и дышащая там, но при случае отваживающаяся выходить на сушу, возможно, чтобы перебраться из одной грязной лужи до другой и, таким образом, пережить засуху, то вы могли бы извлечь выгоду не только из половины легкого, но и от одной сотой лёгкого. Не имеет значения, насколько мало ваше изначальное лёгкое, но с лёгким вы выдержите несколько большее время вне воды, чем без него. Время — тоже непрерывная переменная. Не существует никакой качественной границы между животными, дышащими в воде и в воздухе. Разные животные могут проводить в воде 99 процентов своего времени, другие — 98, далее 97, и так до 0 процентов. На каждом шаге этого пути, какое-то незначительное увеличение площади лёгкого даст преимущества. И на всём пути имеет место непрерывность и градуализм.