Вопрос могут ли. – теоретически, – у позвоночных крылья развиться не из ног, а просто из спины, как у пегаса, был задан в комментариях к статье, затрагивающей проблему оптимизации числа конечностей. И ответ тут не так уж очевиден. Ведь у насекомых крылья представляют собой не видоизменённые конечности, а независимо развились из выростов панциря.
...Ответ-то, в принципе, очевиден: для начала, у позвоночных панциря нет… Но, кто-то, спросит, а как же черепахи. У панголинов, например, панцирь собран из подвижных выростов, управляемых сильной мускулатурой. Следовательно, нужно разбираться в дефинициях.
Вообще, образование новых конечностей из выростов тела – явление в эволюции обычное. Но именно позвоночные и членистоногие в данном случае занимают особое положение. Ибо имеют скелеты, – внутренний и внешний соответственно. Хитиновые покровы членистоногих называются «панцирем» и это сбивает с толку, вызывая ассоциации с панцирями моллюсков и позвоночных. «Панцирь» членистоногих, однако, прежде всего экзоскелет. В норме (исключение составляют крупные ракообразные) защитных функций он не выполняет… Но, не суть.
Суть же в том, что крылья у насекомых развились из выростов скелета. Разумеется, скелет крылья должны иметь и у позвоночных. Здесь можно отвлечься на мысль, что не всё выдающееся наружу у позвоночных имеет скелет, можно вспомнить про хобот слона и, допустим, про уши… Но в этом едва ли много смысла. Размахивая ушами, – в отличие от хобота, в них хоть хрящевая основа есть, – слоны летают только в мультфильмах. Даже сочинители легенд интуитивно понимали, что крылья и даже ноги крупного животного твёрдую основу иметь должны. Да и в природе, осваивая полёт, позвоночные всегда обзаводились крыльями со скелетом.
...Крылья, таким образом, у позвоночного должны представлять «выросты» скелета. Причём, соединённые с ним суставами и вместе образующие механическую систему. Кости должны давать опору мышцам, но это не будет работать, если сами они опоры лишены. Короче говоря, так просто из спины… Что-то новое вполне может вырасти. Известны же амфибии и динозавры с длинными выростами позвонков, поддерживающих нечто, возможно, являвшееся «солнечной батареей». Такие выросты иногда бывали подвижными… Да что «бывали»? Есть же вполне живой пример: ящерица Draco volans.
«Летучие драконы» – род крылатых ящериц из семейства агамовых. Про «род» – очень важно, так как означает, что крылатые ящерицы от бескрылых отстоят не дальше, чем, скажем, волк от лисы. Крылья со скелетом, – пусть для машущего полёта не годные, – таким образом, ни о чём. Эволюция сделает их мгновенно, – было бы желание.
Скелет же в крыльях «дракона» есть. И это кости, но стандартной схемой четвероногого не предусмотренные, – «ложные рёбра», бывшие некогда выростами обычных, но теперь соединённые с ними шарнирно и снабжённые мускулатурой, что делает крыло складывающимся. С передними ногами, кстати, крылья не соединены, – хотя по картинке так может показаться. Однако в полёте ящерица лишь придерживает крылья передними лапками, – чтобы придать им дополнительную жёсткость и защитить в случае удара о ветки… Из любопытного, дракончики сделали себе вертикальный стабилизатор совсем уж диким способом, – это треугольный лоскут кожи выдвигающийся из горла вниз.
О чём речь?
О том, что вопрос становится интересным. Факты свидетельствуют о том, что позвоночные вполне способны отращивать бонусные пары конечностей, – в частности, крыльев. Но, почему-то, не делают этого. Как минимум, в норме. Ведь Draco volans – исключение. Хотя и не единственное. Сходной идеологии планирующие ящерицы известны с триаса. Причём, было их тогда много разных. Одни в качестве основы крыльев использовали ноги, – в том числе, внезапно, задние. Но какие-то и делали себе отдельные плоскости именно на ложных рёбрах… Не взлетел, – в эволюционном смысле, – однако, ни кто из них.
Собственно, плоскости для планирования у мелких древесных животных – частая импровизация. Лишь в одном случае получившая развитие к настоящим крыльям пригодным для машущего полёта, – так появились рукокрылые. Но тут ключевое слово «рука». Сама по себе общедоступность импровизации с «ложными рёбрами», при том, что попытки неизменно оставались без эволюционных последствий, – за всю историю позвоночных, начавшуюся ещё в море, никто дополнительных конечностей себе не отрастил, – как бы намекает, что идея эта бесперспективна.
Позвоночные могли бы отрастить себе крылья на спине, и дополнительную пару ног могли бы. Но просто не хотели.
Ответ на вопрос, почему, на самом деле, давался в статье упоминаемой в начале данной – о «кентаврах». К человеческому корпусу можно приделать вторую пару рук. Но тогда размеры и масса тела увеличатся, и четыре руки окажутся слабее двух прежних по отношению к весу, – не только каждая по-отдельности, но и в сумме. Аналогичным образом, пегас получит вместе с крыльями дополнительный вес костей, мышц (для машущего полёта их надо очень много), дополнительный объём лёгких (мышцы нужно снабжать кислородом), лишние литры крови, увеличенное сердце, больший желудок всё это кормить… и, нет, не взлетит.
То есть, лошадь и так бы не взлетела по закону квадрата-куба, но крылатая лошадь – с кучей бесполезного веса, – и подавно не полетит...
Почему «бесполезного»? Потому, что есть готовые ноги, – уже с мышцами, костями и всей причитающейся инфраструктурой. Очевидное – с точки зрения экономичности, – решение – делать крылья из ног.
Так все и поступали. Ну, почти. Здесь снова приходится вспомнить о Draco volans и насекомых.
То что приделано к бокам ящерицы, – не крылья, а плоскости для планирования. Там больше кожная складка весит, чем ложные рёбра, а мускулатуры практически нет. В силу этого решение дракончика только и может работать, – но и то, кое-как. Развития идея не получит, и это уже проверено эволюцией на практике.
Что же касается насекомых, то, во-первых, закон квадрата-куба к ним слишком терпим, и вопрос о сокращении количества конечностей в пользу увеличения их силы и управляемости для столь лёгких животных не актуален. Во-вторых, именно насекомые-то данный вопрос уже решили. Они имеют всего шесть ног, – минимум для членистоногих, не обладающих нервной системой, позволяющей поддерживать баланс без трёх точек опоры постоянно… Сейчас пробить этот «пол» в числе конечностей пробуют ракообразные, – и это очень интересно… Но насекомые-то в карбоне полетели, а не сейчас. Пожертвовать ещё парой ног из шести, – даже двумя парами, крыльев-то требовалось четыре, – они просто не могли.