Бактериальный жгутик представляет собой полужесткую спираль, закрученную против часовой стрелки. С помощью так называемого крюка он прикрепляется к системе из двух колец – внешнего и внутреннего, встроенных в клеточную мембрану, причем внешнее кольцо жестко в ней зафиксировано, а внутреннее вращается относительно внешнего, приводя в движение весь жгутик. Топливом служит энергия трансмембранного электрохимического потенциала, причем скорость вращения жгутика напрямую зависит от его величины. Таким образом, бактериальная клетка располагает устройством по преобразованию электрохимической энергии непосредственно в механическую. Ее высокоэффективный движок напоминает миниатюрный электромотор, а наружные диски играют роль своеобразных подшипников – единственный в своем роде пример такого конструктивного решения у живых организмов.
Так что природа оказалась хитрее, чем думалось Биологу, однако в его рассуждениях присутствует определенный резон, поскольку механизм движения жгутиковых бактерий совершенно уникален и не имеет аналогов в живой природе. Видимо, эволюция, сделав одну-единственную попытку, вскоре отказалась от бесперспективной затеи.
Но все это так, к слову. Понятно, что изобретатель колеса ничего не знал о бактериальном электромоторе, равно как и о самих бактериях. Следовательно, он ориентировался на какой-то иной предмет, который и подсказал ему искомое решение. Ученые полагают, что идея колеса родилась из рутинной процедуры перетаскивания больших тяжестей, когда под глыбу укладывались деревянные катки или даже цельные древесные стволы. Между прочим, именно так поступали древние египтяне при транспортировке увесистых каменных плит, из которых сложены их знаменитые пирамиды. Оставалась самая малость: чуть-чуть пошевелить извилиной и распилить круглую деревяшку на несколько дисков. Что же, вполне резонное предположение, особенно если учесть, что древнейшие колеса, найденные археологами в Месопотамии[24], представляют собой плоские деревянные кругляши, неподвижно соединенные с осью. Ступица и сквозные выемки в деревянном диске, уменьшающие вес конструкции, появятся позже. Еще один шаг – и возникнет легкое ажурное колесо с настоящими спицами. Это был весьма серьезный прорыв, ибо экипажи на сплошных деревянных колесах слишком тяжелы и громоздки для конной тяги, поэтому в них впрягали быков. Историки говорят, что первые колеса со спицами научились делать в Малой Азии в 2700 году до новой эры.
Казалось бы, все тип-топ, но по здравом размышлении немедленно возникают разные неудобные вопросы. Если толчком к изобретению колеса послужил элементарный технический прием, предназначенный для перетаскивания тяжелых каменных глыб, то почему колеса не знали все без исключения культуры Центральной и Южной Америки? А ведь инки, майя, ацтеки и тьма-тьмущая предшествовавших им культур (например, ольмеки[25] в Мексике и доинкские цивилизации современного Перу) весьма активно занимались циклопическим строительством. Достаточно хотя бы вспомнить знаменитые ступенчатые пирамиды на полуострове Юкатан или грандиозный Мачу-Пикчу, построенный высоко в горах. Многотонные каменные монолиты, из которых сложены эти архитектурные шедевры, почти наверняка волокли с помощью деревянных катков. Почему же в таком случае народы Америки, с немыслимой точностью рассчитавшие продолжительность года, не додумались до колеса? Более того, в империи Тауантинсуйю (так называлась держава инков) строили великолепные мощеные дороги. Для чего они нужны, если колесом никто не пользуется? Чтобы ходить пешком и перетаскивать грузы на спине вьючных животных, сгодится обыкновенная грунтовка.
Правда, в доколумбовой Южной и Центральной Америке не было крупных копытных. Мало иметь колесную повозку, необходима еще и крепкая скотина, которую в нее можно запрячь. Первых лошадей завезли в Америку европейцы, а до их появления инки одомашнили ламу, которую использовали исключительно под вьюк. Ацтеки и майя, похоже, вовсе не знали вьючных животных. С другой стороны, в североамериканских прериях паслись несметные стада бизонов, но на них только охотились, не пытаясь приручить. Колеса индейцы Северной Америки тоже не знали. И даже когда они освоили верховую езду, сделавшись конными охотниками на бизонов, то пользовались для перевозки грузов не колесной повозкой, а волокушей – примитивным сооружением из двух длинных жердей. Одним словом, как бы там ни было, но до XVI столетия ареал распространения колеса ограничивался Старым Светом. А уж почему так вышло – тайна сия велика есть.
24
Месопотамия (Двуречье) – историческая область в среднем и нижнем течении Тигра и Евфрата (на территории современного Ирака), один из древнейших очагов цивилизации. Как и в Древнем Египте, колесо здесь начали применять еще в IV тысячелетии до новой эры.
25
Ольмекская культура датируется II–I тысячелетием до новой эры, а город Караль, обнаруженный недавно археологами в Перу, является ровесником Шумера и раннединастического Египта. Оказывается, ступенчатые пирамиды умели строить еще в конце IV – начале III тысячелетия до новой эры.