Теория состоит из двух ключевых моментов. Прежде всего, ветвящееся дерево трубок, снабжающих веществами заданный объем клеток, само занимает некоторый объем, соперничая за пространство с клетками, которые оно обеспечивает. К концам питающей сети трубки сами по себе занимают уже значительное пространство. И если вы удвоите количество клеток, которые вам нужно снабжать, объем сети более чем удваивается, поскольку больше трубок нужно для сопряжения сети в основную систему, трубок, которые сами занимают место. Если вы хотите удвоить количество снабжаемых клеток, только лишь удвоив пространство, занимаемое трубками, вам понадобится более разреженная связывающая сеть. Вторым ключевым моментом является то, что кит вы или мышь, наиболее эффективная система транспорта - которая для перемещения веществ тратит впустую минимум энергии - та, что занимает фиксированную долю объема вашего тела. Так получается математически, и это также эмпирически наблюдаемый факт. Например, млекопитающие, будь то мыши, люди или киты, имеют объем крови (т.е. размер транспортной системы), составляющей от 6 до 7 процентов их тела.

Сводя эти два момента вместе, получаем, что, если мы хотим удвоить объем снабжаемых клеток, но сохранить максимально эффективную транспортную систему, нам понадобится более редко распределенная питающая сеть. А более разреженная сеть означает, что меньше поставляемого вещества приходится на клетку, и что скорость метаболизма должна снизиться. Но насколько именно она должна снизиться?

WEB вычислили ответ на этот вопрос. Дивно сказать, математика предсказывает прямую линию с наклоном ровно 3/4 для графика зависимости логарифма скорости метаболизма от логарифма размера тела! Более недавние работы расширили исходную теорию, но существенные аспекты по-прежнему сохранились. Закон Клайбера, будь то у растений, животных, или даже на уровне внутриклеточного транспорта, наконец-таки нашел обоснование. Он может быть выведен из физики и геометрии питающих сетей.

Рассказ Секвойи

Люди спорят о том единственном месте в мире, которое каждый обязан посетить прежде, чем умрет. Мой кандидат - Лес Муир, к северу от моста Золотые Ворота. Или, если вы слишком затянули с этим, я не могу представить лучшего места, чтобы быть похороненным (вот только я сомневаюсь, что это разрешено, да и не должно быть). Это храм зелени с коричневым и тишины, неф, возвышаемый самыми высокими деревьями в мире, Sequoia sempervirens, секвойями Тихоокеанского побережья, толстая кора которых заглушает эхо, которое заполнило бы рукотворное сооружение. Родственный вид, Sequoiadendron giganteum, найденный в предгорьях цепи Сьерра-Невада, обычно немного ниже, но более массивен. Крупнейшее в мире отдельное живое существо, дерево генерала Шермана, является гигантом более чем 30 метров в окружности и более чем 80 метров высотой, предполагаемым весом 1 260 тонн. Его возраст точно не известен, но этот вид знаменит тем, что живет больше чем 3 000 лет. Возраст Генерала Шермана можно установить с точностью до года, если его срубить – непростое дело: одна только кора приблизительно один метр толщиной. Будем надеяться, что этого никогда не произойдет, несмотря на известное мнение Рональда Рейгана, когда он был губернатором Калифорнии: "Если вы видели одно, вы видели их всех".

Как же мы можем узнать возраст большого дерева, даже столь же старого, как Генерал Шерман, с точностью до года? Мы считаем кольца на его пне. Подсчет колец более изощренным способом дал начало изящной технике дендрохронологии, с помощью которой археологи, работающие в масштабе столетий, могут точно датировать любой деревянный артефакт.

Этот рассказ призван объяснить, как в течение нашего путешествия мы были способны датировать исторические образцы на абсолютной шкале времени. Кольца дерева очень точны, но только для документов, охватывающих ближайшую историю. Возраст ископаемых определяется другими методами, главным образом привлекающими радиоактивный распад, и мы дойдем до них, наряду с другими техниками, в ходе рассказа.

Годичные кольца в дереве появляются в результате неудивительного факта, что дерево растет в одни сезоны больше, чем в другие. Но, по аналогичной причине, будь то летом или зимой, деревья растут интенсивнее в хороший год, чем в плохой. Хороших лет хоть отбавляй, так же как и неблагоприятных, поэтому одно кольцо дерева не годиться для опознания отдельного года. Но последовательность лет составляет характерную картину из широких и узких колец, которая характеризует эту последовательность в различных деревьях на большой территории. Дендрохронологи собирают каталоги этих маркированных отличительных узоров. Затем деревянный фрагмент, возможно, с галеры викингов, похороненный в грязи, может быть датирован благодаря сравнению узора его колец с ранее собранными библиотеками характерных рисунков.

Перейти на страницу:

Похожие книги