Приведем еще один простой пример, когда так называемые законы природы классической механики не справляются с загадками биологических реалий.

Закон квадрата-куба, выведенный Галилеем, позволяет описать, что происходит при масштабировании объекта. Например, при удвоении высоты здания площадь поверхности, на которой оно стоит, возводится в квадрат, а его объем (и масса) — в куб (рис. 4.2). Этот закон объясняет, почему основание одного небоскреба, в два раза превышающего высоту соседнего, должен иметь запас прочности, чтобы выдержать восьмикратное увеличение веса (2³ = 2 × 2 × 2 = 8).

Однако в живых структурах все работает по-другому! Самый очевидный пример — динозавры. Если бы они следовали закону Галилея, то самые крупные динозавры рухнули бы под весом собственного тела. Это произошло бы потому, что анатомические части различаются по размерам, форме и физиологии (West, 2017).

Давайте разберемся в этой проблеме несколько подробнее.

В эволюции увеличение размеров мелких животных по объему и массе, вплоть до огромных существ, происходило гораздо быстрее, чем рост площади поперечного сечения костей их ног (Campione & Evans, 2012; Bonnan et al., 2013). Если бы расчетные показатели инженерии и строительства были применимы к биологии, то ногам динозавров просто бы не хватило сил, чтобы выдержать столь огромное увеличение веса (Levin, 2006), поскольку компрессионная прочность костей примерно одинакова у всех животных. Наоборот, у более крупных животных даже уменьшается прочность суставного хряща (Malda et al., 2013), что говорит о том, что либо динозавры не выжили бы так долго, либо закон квадрата куба не особо применим для живых организмов. Однако из исследования ископаемых хорошо известно, что динозавры были доминирующей и очень успешной группой животных на протяжении миллионов лет, поэтому, скорее всего, верно последнее (Sellers et al., 2013).

Рис. 4.2. Пропорциональное увеличение размера, удваива ющее высоту, ширину и глубину здания, приводит к тому, что площадь поверхности будет возведена в квадрат, а объем (масса) — в куб. Однако если бы кости большого динозавра (такого, как, например, Giraffatitan) следовали закону Галилея, они попросту не смогли бы выдержать его огромный вес.

Иначе говоря, налицо проблема: в реальности динозавры есть (были), а вот подходящих для их строения законов классической механики нет. Таким образом, мы видим, что попытка прямого применения законов, правил вычисления из неживой природы и рукотворных механизмов к биологии и эволюции приводит к очевидному парадоксу.