Как пот помог в охоте
До того как несколько десятков тысяч лет назад в Африке появились дальнобойные метательные орудия, у наших предков было только два способа добыть мясо: подбирать остатки после более сильных хищников или загонять добычу. Вторую из этих экологических ниш люди заняли отчасти благодаря двум серьезным преимуществам прямохождения.
Микроскопический срез эккриновых желез человека
Первое преимущество связано с тем, как мы дышим. Четвероногие могут делать только один вдох за цикл движений, потому что их грудная клетка должна абсорбировать удар о землю передних конечностей. Но мы можем выбирать другое соотношение, и это позволяет нам более рационально использовать энергию. Второе (и более существенное) преимущество заключается в непревзойденной способности регулировать температуру тела, что позволяет нам делать то, чего не могут львы: долго и быстро бежать на полуденной жаре.
Все дело в потоотделении. Два крупных животных, которые служат нам транспортом, потеют гораздо сильнее других четвероногих: за час лошадь может потерять около 100 г воды на квадратный метр кожи, а верблюд – до 250 г/м2. Человек способен без труда выделить 500 г/м2, и этого хватит для отвода тепловой мощности от 550 до 600 Вт. Пиковое потоотделение за час может превышать 2 кг/м2, а максимальный зарегистрированный уровень потоотделения за короткий период еще в два раза выше.
Мы чемпионы потоотделения – по необходимости. Новичок, бегущий марафонскую дистанцию в медленном темпе, потребляет энергию на уровне 700–800 Вт, а у опытного марафонца, преодолевающего 42,2 км за 2,5 ч, метаболизм требует мощности около 1300 Вт.
При потере воды проявляется еще одно наше преимущество: нам не обязательно сразу же пополнять ее запасы. Люди могут выдержать серьезное временное обезвоживание, при условии, что недостаток жидкости восполнится не позже чем через день. Лучшие марафонцы выпивают около 200 мл воды в течение всего забега.
Взятые вместе, эти преимущества позволили нашим предкам стать непревзойденными дневными хищниками, способными охотиться при высокой температуре окружающей среды. Разумеется, они не могли догнать антилопу, но жарким днем шли по ее следам, пока та не падала от изнеможения.
И сегодня на трех континентах живут люди, способные долго преследовать и загонять самых быстрых четвероногих. В Северной Америке индейцы тараумара, живущие на северо-западе Мексики, таким способом охотятся на оленей. Еще севернее живут пайюты и навахо, которые способны загнать вилорога. В Южной Африке басарва, живущие в Калахари, в сухой сезон загоняют разных антилоп и даже гну и зебр. В Австралии некоторые аборигены порой охотятся так на кенгуру.
Эти бегуны превосходят даже современных спортсменов в дорогих кроссовках: босые ноги не только снижают расход энергии приблизительно на 4 % (существенное преимущество на длинной дистанции), но также предохраняют от травм голеностопа и лодыжки. В забеге, где ставка – жизнь, мы, люди, не самые быстрые и не самые эффективные. Но благодаря тому, что мы можем потеть, мы, несомненно, самые упорные.
Сколько строителей было у Великой пирамиды?
Если учесть, сколько минуло лет после окончания строительства Великой пирамиды фараона Хуфу, или Хеопса (почти 4600 лет), сама она – хотя и лишилась облицовки из белого известняка, благодаря которой сверкала на солнце, видимая издалека, – на удивление хорошо сохранилась, и поэтому нам точно известна ее форма (многогранник с правильным многоугольником в основании), изначальная высота (146,6 м, включая утраченную пирамидальную вершину, или замковый камень) и объем (около 2,6 млн м3).
Великие пирамиды Гизы
Тем не менее мы, возможно, никогда не узнаем, как строили пирамиду, поскольку любое общее объяснение сомнительно. Для сооружения одного длинного пандуса потребовалось бы огромное количество материалов, а перемещать камни по более коротким круговым пандусам было бы затруднительно – как и поднимать и устанавливать на место более двух миллионов каменных блоков. Но пусть мы и не знаем, как строили пирамиду, это не означает, что мы не можем с определенной долей уверенности сказать, сколько для этого потребовалось людей.
Начинать следует с ограничения по времени – это два десятилетия правления фараона Хуфу (он умер приблизительно в 2530 г. до н. э.). Геродот, который писал свою «Историю», когда со времени строительства минуло уже двадцать одно столетие, во время путешествия в Египет слышал, что количество рабочих доходило до 100 000 человек и они работали сменами по три месяца, чтобы успеть в срок. В 1974 г. Курт Мендельсон, британский физик, по рождению немец, оценил численность рабочей силы в 70 000 сезонных работников и до 10 000 каменщиков, работавших на постоянной основе. Но это серьезное преувеличение, и мы можем приблизиться к реальным цифрам, если обратимся к неопровержимым законам физики.
Потенциальная энергия Великой пирамиды (необходимая для того, чтобы поднять такую массу над уровнем земли) составляет около 2,4 трлн джоулей (2,4 тераджоуля, или ТДж). Рассчитать эту величину достаточно просто: нужно умножить ускорение свободного падения на массу пирамиды и на высоту ее центра масс (четверть всей ее высоты). Точную массу определить трудно: она зависит от конкретной плотности известняка из каменоломен Туры и раствора, используемых при строительстве, и я возьму среднюю оценку в 2,6 тонны на кубический метр; следовательно, масса всей пирамиды составляет приблизительно 6,75 млн тонн.
Люди способны превращать в полезную работу около 20 % энергии, поступающей с пищей, и для тяжелого физического труда это примерно 440 кДж в день. Таким образом, подъем камней потребует около 5,5 млн рабочих дней (2,4 трлн, деленные на 440 000). Разделив эту величину на время строительства пирамиды (20 лет), мы увидим, что один человек мог бы поднять все эти камни при условии, что в году было 275 000 рабочих дней. А 900 человек выполнят эту работу за 300 рабочих дней года (при 10-часовом рабочем дне). Примерно столько же рабочих потребуется для того, чтобы расположить камни ближе к вершине сооружения, а затем отшлифовать облицовочные блоки (многие внутренние блоки, напротив, обтесывались грубо). Чтобы за 20 лет вырубить 2,6 млн м3 камня, потребуется труд 1500 каменотесов, при условии, что они работают 300 дней в году и производят 0,25 м3 камня в день при помощи медных зубил и долеритовых «молотов» (или, по сути, булыжников). Итак, общее число рабочих – около 3300 человек. Даже если мы удвоим это число с учетом архитекторов, управляющих и надсмотрщиков, а также тех, кто занимался доставкой и ремонтом инструментов, постройкой и содержанием жилья для рабочих, приготовлением пищи и стиркой одежды, общее число работников все равно не превысит 7000 человек.
В период строительства Великой пирамиды население Египта составляло 1,5–1,6 млн человек, и изъятие менее 10 000 работников не могло оказать существенного влияния на экономику страны. Труднее всего было организовать работы, спланировать непрерывные поставки строительного камня – в том числе гранита для внутренних помещений (в частности, центральной камеры и ступенчатой Большой галереи), который привозили на лодках из южных районов Египта, отстоящих от Гизы на 800 км, – а также обеспечивать жильем, одеждой и питанием команды рабочих на месте строительства.
В 1990-х гг. археологи обнаружили кладбище рабочих и фундаменты домов поселка, в котором жили строители двух более поздних пирамид Гизы. Находки позволяют сделать вывод, что в этом месте жило не больше чем 20 000 человек. Быстрое возведение еще двух пирамид (пирамида Хафры, сына Хуфу, начата в 2520 г. до н. э., и пирамида Менкаура, начата в 2490 г. до н. э.) служит убедительным свидетельством: дело было доведено до такого совершенства, что для архитекторов, управленцев и рабочих Древнего Царства постройка этих грандиозных сооружений превратилась всего лишь в очередной проект.
