Отвечаем на ваши гипотетические вопросы с точки зрения физики

Демография фей

Оригинал: Fairy Demographics

Сколько фей порхало бы вокруг, если бы каждая фея рождалась с первым детским смехом и жила вечно?

— Мира Кюн, Германия

 

«Новых всегда полным-полно, — объяснила Венди, которая теперь в этом кое-что понимала, — потому что, когда ребенок засмеется в первый раз, появляется фея, а раз дети рождаются всегда, то и феи тоже. Феи живут в гнездышках на вершинах деревьев; лиловые — мальчики, беленькие — девочки, а синие — глупышки, которые еще не определились».

— Питер Пэн

Любопытно, что феи в мире Питера Пэна совершенно точно не живут вечно. В конце книги Питер навещает Венди через год после их приключений. Венди спрашивает о Динь-Динь, а Питер говорит, что не помнит ее, предполагая затем, что она умерла. Венди отмечает, что феи долго не живут[1].Когда она выразила неуверенную надежду, что Динь-Динь была бы рада с ней повидаться, он спросил: «Кто такая Динь-Динь?».«Питер!» — пораженно воскликнула она; но вскоре поняла, что он попросту не помнит.«Да их полно кругом, — сказал Питер. — Наверное, ее больше нет».И я думаю, что он был прав, потому что феи долго не живут, но они так малы, что даже краткий промежуток времени для них длится долго. А раз при одинаковой рождаемости у фей меньшая продолжительность жизни, то в любой данный момент времени их должно быть гораздо меньше, чем людей в этом сказочном мире.

В лесу вся земля ЗАВАЛЕНА феями.

Но по условиям Миры феи бессмертны, так что давайте обсудим демографию бессмертных фей.

Фея появляется вместе с каждым[2]Приблизительно, конечно. Но мы округляем в предположении, что все дети смеются. младенцем. Общее число когда-либо родившихся людей составляет что-то около 100–120 миллиардов[3],Такими оценками занимались разные люди, но все они приводят числа примерно из этого диапазона. Если взять оценку для древнего человека (в Википедии есть соответствующая таблица) и принять коэффициент рождаемости за приблизительный биологический максимум перед XX столетием (от 35 до 45 младенцев на каждую тысячу человек согласно этой статье), то получится этот же результат. а значит, всего появилось 100–120 миллиардов фей.

Сколько же весят все эти феи? Рост самой известной феи из мира Питера Пэна — Динь-Динь — не больше пятнадцати сантиметров. В одной из сцен фильма «Капитан Крюк» Динь-Динь (роль которой исполняет Джулия Робертс ростом 1,75 м) с комфортом располагается в кукольном домике размером в 1/12 обычного дома, что дает нам рост в 14,6 см. С другой стороны, восковая фигурка Динь-Динь в музее Мадам Тюссо имеет высоту около 14 см. Таким образом, рост фей из «Питера Пэна» весьма близок к 1/12 человеческого.

Раз размер фей — 1/12 человеческого, значит, вес составит $ \left( \tfrac{1}{12} \right)^3 = \tfrac{1}{1728} $ нашего, то есть для сыгранной Джулией Робертс Динь-Динь — около 35 г[4].(две мыши) Общая биомасса фей достигла бы 4 миллионов тонн к 2015 году. Это меньше соответствующей величины для людей или лошадей, но сравнимо с общей массой горбатых китов[5].А еще феи, скорее всего, перевесят лесных птиц.

Отсюда видно, что феи были бы не самой значительной частью экосистемы, хоть и довольно надоедливой.

Наверное, пора обзавестись мухобойкой.

Но так было не всегда. На заре нашего вида рождаемость (и смертность) были высокими, что вкупе с малой численностью населения привело бы к быстрому росту популяции фей. Точные числа будут зависеть о того, когда именно появился современный (фееродящий) человек, но к концу последнего ледникового периода накопившиеся феи могли бы перегнать по весу наше маленькое человечество в 10 раз.

Этот график построен на крайне наивном предположении, что после 2100 года не произойдет ничего катастрофического.

С началом неолитической революции мы бы быстро обошли фей по весу. К 2015 году биомасса фей снизилась бы до 1,2% человеческой, а к середине XXI века и вовсе ушла бы ниже 1%.

Но пока люди будут размножаться, популяция фей тоже будет увеличиваться. Если предположить, что население Земли в XXI веке закрепится на отметке в 9 миллиардов, тогда массовая доля фей продолжит стабильно расти.

Если численность людей остановится на уровне 9 миллиардов, то к 2100 году биомасса фей снова превысит 1% от человеческой, а к 3000 году достигнет 2%. К 100 000-м, если наш вид каким-то чудом уцелеет, феи обгонят нас по весу.

А вот это уже интересно. Положим, что феям надо чем-то питаться. Если феи весят примерно столько же, сколько человечество, то они, предположительно, поглощают столько же еды и воды. И даже если Земля удовлетворяет потребности 400 миллионов тонн человек, то с нуждами 400 миллионов тонн человек и 400 миллионов тонн фей она может не справиться. А это говорит о том, что в течение следующей сотни тысячелетий растущая популяция фей начнет вытеснять человечество.

Но такой поворот событий, в свою очередь, снизит рождаемость фей и замедлит вытеснение. В результате уменьшение количества людей постепенно остановит рост популяции фей (в нашей идеальной модели). Равновесие здесь недостижимо, ведь каждые 1 728 младенцев производят на свет стайку фей весом с человека, уменьшая тем самым количество человекомест на нашей планете еще на единицу. Но поскольку скорость рождения фей замедляется по мере сокращения человеческой популяции, процесс растянется на долгое время.

Эта странная ситуация возникнет только потому, что феи — по условию Миры — бессмертны. Однако все резко переменится, если предположить смертность фей. Может быть, феи не умирают своей смертью, но могут погибать по другим причинам.

Что могло бы уничтожить фей? Кто знает[6].Дж. М. Барри приводит в «Питере Пэне» способ, с помощью которого можно убить фею: если кто-то скажет, что он не верит в фей, то одна из них умрет. В мире бессмертных фей этот механизм может послужить эффективной обратной связью. Если никто ничего о феях не слышал, то нет причин говорить о неверии в них, а значит, популяция фей будет расти. Когда же фей станет так много, что их начнут замечать, у людей появится причина говорить о своем неверии в них, и популяция фей будет уменьшаться. Но экосистемы не статичны. Если повлиять на одну часть, в ответ поменяется другая. Феи могут стать господствующим видом, но и система, в которой они получат превосходство, тоже не будет стоять на месте.

В конце концов существование фей начнут документировать, а тогда ни у кого не будет причин в них не верить, и петля обратной связи будет нарушена.

Если большей частью биомассы экосистемы станут феи, то в итоге, спустя какое-то время…

Кадр из новой «Долины папоротников», снятой в жанре ужасов.

…кто-нибудь начнет ими питаться.