Бег — способ передвижения, включающий безопорную фазу, когда существо на некоторое время разрывает связи с бренной землёй и, оттолкнувшись, летит. Как орёл. Безопорная фаза позволяет сделать шаг длиннее. В некоторых случаях — кратно. Соответственно, скорость перемещения резко возрастает. О том же насколько ценной в природе является способность догонять и убегать распространяться не нужно.
То есть, польза такого изобретения, как бег, очевидна. Но само оно не так уж тривиально. Во-первых, требуются сильные ноги, способные толчком придать телу ускорение, позволяющее оторваться от опоры. Во-вторых же, требуются хорошо развитые органы чувств и нервная система. Препятствия при быстром движении необходимо своевременно замечать, а равновесие поддерживать, мгновенно реагируя на изменение ситуации. Как следствие, беспозвоночные бегать не могут. Более того, их способности к управлению собственным телом требуют постоянного наличия не менее чем трёх точек опоры при движении. Из шести положенных насекомому ног, соответственно, от земли при каждом шаге отрываются только три.
Собственно, и первые позвоночные не отличались по способу передвижения от членистоногих. А сначала даже уступали им, используя в качестве дополнительной точки опоры брюхо, которое волочили, отталкиваясь лапами. И ходьба была изобретена не сразу. Осилив же эту задачу, амфибии остановились на достигнутом, до сих пор передвигаясь по суше методом 3+1, переставляя каждую из лап по-очереди.
Амфибии (как и насекомые) могут и прыгать, но это — недавнее изобретение. Ценность которого ограничена. Прыжок позволяет разом преодолеть большую дистанцию, но лягушка не знает, куда упадёт. Её зрение позволяет отделять от фона только движущиеся объекты, а с таким ограничением изучать окрестности затруднительно.
Лишь в пермский период (299-252 миллиона лет назад) появляются позвоночные, способные ходить быстро — по формуле 2+2. То есть, рысью. В начале перми позвоночные хищники, начинают охотиться на других позвоночных, что ведёт к эскалации вооружения, силы и скорости. И господствующие в то время звероящеры эту гонку выиграли, устроив террор ранним моделями синапсид, амфибиям и парарептилиям, которые лучше чем 3+1 не умели. Из-за расположенных по бокам тела ног, рысь терапсид ещё выглядела «крокодильей». По современным меркам это не слишком быстрый, а главное, очень энергозатратный способ передвижения. Но и крокодил развивает приличную скорость на короткой дистанции. То есть, — теоретически, — выскочивший из укрытия крупный зверозавр мог бы уже представлять опасность для человека.
Однако, успех звероящеров оказался кратковременным и быстро обернулся отставанием, последствия которого и предопределили разгром синапсид в триасе. Ибо уже в середине перми появились и первые настоящие бегуны. Ими оказались относящиеся к переходной между амфибиями и пресмыкающимися группе парарептилий болозавры. Мелкие, похожие на игуан тварюшки догадались передвигаться на двух ногах.
Бипедальность — бюджетное решение проблемы бега. Ведь дело не в сильных ногах, — накачать мускулатуру дело дурное и нехитрое. Сложность заключается в координации действия передней и задней пары ног. Два человека могут нести носилки шагом, но попытка делать это бегом добром не кончится. Бипедальность имела массу недостатков — сцепление с почвой хуже, передняя часть тела бездействует и требует уравновешивания хвостом, — но главное затруднение устранялось.
В дальнейшем, именно бег на двух ногах стал главным эволюционным козырем хищных динозавров. И здесь уже можно поговорить о том, насколько быстро они могли бегать. Теоретические расчёты основанные на строении скелетов дают скорость до 70 километров в час для небольших рапторов и 40 километров в час для гигантского тираннозавра, имевшего, соответственно худшее отношение силы к массе. Однако, результаты эти вызывают сомнения. Как минимум, для тираннозавра попытка бежать оказалась бы самоубийственной. Споткнувшись, он не пережил бы падения. А значит, только ходил. Мелкие же и средние хищные ящеры наверняка бегали, хотя и не слишком быстро. Ибо хищнику эпохи юры и мела некуда было спешить. Потенциальные жертвы не убегали, а прятались или оборонялись. Именно у травоядных ящеров, по идее обязанных задавать темп погоням, бипедальность была не в моде, и если даже практиковалась, как в случае игуанодона, то в усечённом варианте.
К биосфере минувших эпох не всегда применимы правила, ныне кажущиеся очевидными. И если сейчас единственной защитой антилопы от посягательств льва является более высокая скорость, и скорость же требуется льву, чтобы не остаться голодным, то так было не всегда.
Лишь в палеогене — около 50 миллионов лет назад — млекопитающие освоили технику движения галопом. То есть, бега на четырёх ногах, так динозаврам и не давшегося. Но открытием не злоупотребляли отнюдь. Травоядные эпох индрикотериевой и слоновой фаун либо стремились вырасти слишком большими, либо, напротив, оставались маленькими и скрытными. Хищнику требовалось бежать, только чтобы перехватить жертву, прежде чем она успеет хорошо спрятаться. Ну или от жертвы, если она 20-тонный индрикотерий, да ещё и обиделась.
Состязание в скорости началось лишь в неогене — 20 миллионов лет назад, когда изобретения в области пищеварения позволили травоядным стать стройными и длинноногими. Если уж ты лань, то почему бы и не побегать? И, соответственно, лань хищнику приходится догонять. На протяжении неогена и квартера эскалация скоростных качеств продолжалась, что легко заметить по всё более лёгкому и грациозному сложению млекопитающих.
Таким образом, самые быстрые хищники живут в наши дни. Скорость гепарда оценивается в 110-120 километров в час (достоверно измеренный максимум, впрочем, составляет только 61 километр в час на дистанции 100 метров). Легендарная же скорость русской борзой достигала 145 километров в час. Но тоже лишь легендарная. Хотя и реально борзая собака гепарда легко догонит, так как может поддерживать скорость выше 60 километров в час намного дольше.
Другие статьи на данную тему
Два человека могут нести носилки шагом, но попытка делать это бегом добром не кончится. Автор Мастер гениальных примеров )
При всём великолепии выстроенной эволюционной (и логической!) цепочки в данной статье, не стОит всё-таки терять некоторые важные детали из виду: основная (био-)масса и мезозойской фауны была-таки… мелкой! Абсолютно точно также, как и в наше время. Это касается в полной мере и динозавров, в том числе. Т.е. имелось чуть более чем дофига мелких (и быстрых!) «завриков», за которыми и приходилось бегать общеизвестным рапторам (тоже, кстати, мелким, в основном). Поэтому в точность расчётных скоростей в 70 км/ч легко поверить (а, возможно, и выше: в наше время страусы, значительно более крупные, чем большинство рапторов, как-раз чтото около 70-ти км/ч и развивают 😉 ).
Но автору всё одно большущий респект за огромную проделанную работу и крайне увлекающие статьи!