Wat leer ons uit die natuur?

“Vra asseblief die mak diere, en hulle sal jou onderrig; ook die voëls van die hemel, en hulle sal jou vertel. Of rig jou aandag op die aarde, en dit sal jou onderrig; en die visse van die see sal dit aan jou bekend maak.”—JOB 12:7, 8.

IN ONLANGSE jare het wetenskaplikes en ingenieurs toegelaat dat plante en diere hulle in ’n baie letterlike sin onderrig. Hulle bestudeer die ontwerpkenmerke van verskeie plante en diere en boots dit na—’n studieveld wat as biomimetika bekend staan—in ’n poging om nuwe produkte te skep en die werkverrigting van bestaande masjiene te verbeter. Terwyl jy na die volgende voorbeelde kyk, vra jou af: ‘Wie verdien werklik die erkenning vir hierdie ontwerpe?’

Wat ons uit ’n walvis se vinne leer

Wat kan vliegtuigontwerpers by ’n boggelwalvis leer? Blykbaar heelwat. ’n Volwasse boggelwalvis weeg sowat 30 ton—soveel as ’n gelaaide vragmotor—en het ’n betreklik onbuigsame liggaam met groot, vlerkagtige vinne. Hierdie 12 meter lange dier is merkwaardig beweeglik onderwater. Wanneer ’n boggelwalvis byvoorbeeld jag, swem dit soms in ’n opwaartse spiraal onder die skaaldiere of visse wat dit wil vang, terwyl dit heeltyd ’n stroom borrels uitblaas. Hierdie net van borrels, wat soms net een en ’n half meter in deursnee is, keer die diere by die oppervlak vas. Die walvis sluk dan sy netjies verpakte maaltyd in.

Wat veral vir navorsers fassinerend was, was hoe hierdie dier met sy onbuigsame liggaam in skynbaar onmoontlike klein sirkels kan swem. Hulle het ontdek dat die geheim by die vorm van die walvis se vinne lê. Die voorrand van die vinne is nie glad soos ’n vliegtuig se vlerk nie, maar geriffel, met ’n ry knoppies vooraan wat tuberkels genoem word.

Terwyl die walvis deur die water kloof, vermeerder hierdie tuberkels die vinne se hefkrag terwyl dit weerstand verminder. Hoe? Die tydskrif Natural History verduidelik dat die tuberkels die water oor die vin laat versnel in ’n gladde, draaiende vloeipatroon, selfs wanneer die walvis teen ’n baie skerp hoek opwaarts beweeg. As die vin ’n gladde voorrand gehad het, sou die walvis nie sulke skerp opwaartse draaie kon maak nie, omdat die water agter die vin sou begin bruis en maal en dus nie meer hefkrag sou kon voortbring nie.

Watter praktiese toepassingsmoontlikhede het hierdie ontdekking? Vliegtuigvlerke wat op dié ontwerp gebaseer is, sal blykbaar minder vlerkklappe of ander meganiese toestelle nodig hê om die lugvloei te wysig. Sulke vlerke sal veiliger wees, asook makliker om te onderhou. John Long, ’n deskundige op die gebied van biomeganika, glo dat ons een van die dae “heel moontlik knoppies soos op boggelwalvisvinne op elke straalvliegtuig sal sien”.

Seemeeue se vlerke word nageboots

Vliegtuigvlerke boots natuurlik reeds die vorm van voëls se vlerke na. Maar ingenieurs het onlangs hierdie nabootsing tot nuwe hoogtes gevoer. “Navorsers by die Universiteit van Florida”, berig New Scientist, “het ’n prototipe gebou van ’n afstandbeheerde tuig wat soos ’n seemeeu op een plek in die lug kan hang, kan duik en vinnig kan klim.”

Seemeeue voer hulle merkwaardige kunsvliegtoertjies uit deur hulle vlerke by die elmboog- en skouergewrigte te buig. Om hierdie buigsame vlerkontwerp na te boots, “gebruik die prototipe van 24 duim [60 sentimeter] ’n klein motor om ’n reeks metaalstawe te beheer wat die vlerke laat beweeg”, sê die tydskrif. Hierdie vernuftig ontwerpte vlerke stel die vliegtuigie in staat om op een plek in die lug te hang en tussen hoë geboue te duik. Die Amerikaanse Lugmag wil graag so ’n hoogs beweeglike tuig ontwikkel om te gebruik in soektogte na chemiese of biologiese wapens in groot stede.

Die geitjie se pote word nageboots

Mense kan ook baie by landdiere leer. Die klein akkedis wat as ’n geitjie bekend staan, het byvoorbeeld die vermoë om teen mure uit te klim en onderstebo aan plafonne vas te klou. Hierdie diertjie was selfs in Bybeltye bekend vir hierdie verstommende vermoë (Spreuke 30:28). Hoe kry die geitjie dit reg om swaartekrag so te oorkom?

Die geitjie se vermoë om selfs aan oppervlakke wat so glad soos glas is, vas te kleef, is te danke aan die piepklein, haaragtige strukture waarmee sy pote oortrek is en wat setae genoem word. Die pote skei nie gom af nie. Dit maak eerder gebruik van ’n swak molekulêre krag. Die molekules op die twee oppervlakke kleef aan mekaar weens baie swak aantrekkingskragte wat as Van der Waals-kragte bekend staan. Gewoonlik is swaartekrag baie sterker as hierdie kragte, en dit is waarom jy nie teen ’n muur kan opklim bloot deur jou hande plat daarop te plaas nie. Die geitjie se klein setae vergroot egter die oppervlak wat met die muur kontak maak. Wanneer Van der Waals-kragte deur die duisende setae op die geitjie se pote vermenigvuldig word, veroorsaak dit genoeg kleefkrag om die akkedissie se gewig te dra.

Watter nut kan hierdie ontdekking hê? Sintetiese materiale wat die geitjie se pote naboots, kan gebruik word as ’n alternatief vir Velcro—nog ’n idee wat aan die natuur ontleen is.a Die tydskrif The Economist haal een navorser aan wat sê dat ’n materiaal wat van “geitjiekleefband” gemaak is, baie nuttig kan wees “vir mediese doeleindes waar chemiese kleefmiddels nie gebruik kan word nie”.

Wie verdien die erkenning?

Intussen ontwikkel die Nasionale Lugvaart- en Ruimte-administrasie ’n veelbenige robot wat soos ’n skerpioen loop, en ingenieurs in Finland het reeds ’n sesbenige trekker ontwikkel wat net soos ’n reuse-insek oor voorwerpe kan klim. Ander navorsers het ’n tekstiel ontwerp met klein klappe wat die manier naboots waarop dennebolle oop- en toemaak. ’n Motorvervaardiger ontwikkel ’n voertuig wat die verbasend stroombelynde ontwerp van die koffervis naboots. En ander navorsers ondersoek die skokabsorberende eienskappe van perlemoenskulpe, met die doel om ligter, sterker koeëlvaste klere te maak.

Daar is soveel goeie idees wat uit die natuur gekom het, dat navorsers ’n databasis geskep het wat reeds ’n katalogus van duisende biologiese stelsels bevat. Wetenskaplikes kan deur hierdie databasis soek om “natuurlike oplossings vir ontwerpprobleme” te vind, sê The Economist. Die natuurlike stelsels wat in hierdie databasis geberg word, staan bekend as “biologiese patente”. ’n Patenthouer is gewoonlik die persoon of maatskappy wat ’n nuwe idee of masjien wetlik registreer. The Economist bespreek hierdie databasis van biologiese patente en sê: “Wanneer navorsers die biomimetiese ontwerpe ‘biologiese patente’ noem, beklemtoon hulle maar net dat die natuur in werklikheid die patenthouer is.”

Hoe het die natuur met al hierdie briljante idees vorendag gekom? Baie navorsers skryf die ontwerpe in die natuur wat so vindingryk lyk, toe aan ’n evolusionêre toets-en-tref-proses wat oor miljoene jare plaasgevind het. Ander navorsers kom egter tot ’n ander slotsom. Die mikrobioloog Michael Behe het in 2005 in The New York Times geskryf: “Die sterk aanduidings van ontwerp [in die natuur] maak ’n oortuigend eenvoudige argument moontlik: as iets soos ’n eend lyk, waggel en kwaak, en daar nie onomstootlike bewyse van die teendeel is nie, het ons rede om te glo dat dit ’n eend is.” Sy gevolgtrekking? “Ontwerp moenie oor die hoof gesien word net omdat dit so voor die hand liggend is nie.”

Die ingenieur wat ’n veiliger, doeltreffender vliegtuigvlerk ontwerp, verdien sekerlik om erkenning vir sy ontwerp te ontvang. Net so verdien die uitvinder van ’n veelsydiger verband—of gemakliker kleremateriaal of ’n doeltreffender motor—erkenning vir sy of haar ontwerp. Trouens, ’n vervaardiger wat iemand anders se ontwerp naboots maar wat nie erkenning aan die ontwerper gee nie, kan as ’n misdadiger beskou word.

Is dit dan vir jou logies dat hoogs opgeleide navorsers stelsels in die natuur op ’n elementêre manier naboots om moeilike ingenieursprobleme op te los, en dan die vernuf wat die oorspronklike idee geverg het, aan onintelligente evolusie toeskryf? As die namaaksel ’n intelligente ontwerper vereis, wat dan van die oorspronklike? Wie verdien werklik groter eer, die meesterkunstenaar of die student wat sy tegniek naboots?

’n Logiese gevolgtrekking

Nadat baie denkende mense die bewyse van ontwerp in die natuur in oënskou geneem het, is hulle dit eens met die psalmis wat geskryf het: “Hoe talryk is u werke, o Jehovah! U het hulle almal in wysheid gemaak. Die aarde is vol van wat u voortgebring het” (Psalm 104:24). Die Bybelskrywer Paulus het ’n soortgelyke gevolgtrekking gemaak. Hy het geskryf: “Want [God se] onsigbare eienskappe word van die wêreld se skepping af duidelik gesien, omdat hulle waargeneem word in die dinge wat gemaak is, ja, sy ewige krag en Godheid.”—Romeine 1:19, 20.

Talle opregte mense wat die Bybel respekteer en aan God glo, voer egter aan dat God dalk evolusie kon gebruik het om die wonders van die natuurlike wêreld te skep. Maar wat leer die Bybel hieroor?

[Voetnote]

[Lokteks op bladsy 5]

Hoe het die natuur met soveel goeie idees vorendag gekom?

[Lokteks op bladsy 6]

Wie is die patenthouer van die natuur?

[Venster/Prente op bladsy 7]

As die namaaksel ’n intelligente ontwerper vereis, wat dan van die oorspronklike?

Hierdie hoogs beweeglike vliegtuig boots ’n seemeeu se vlerke na

’n Geitjie se pote word nie vuil nie, laat geen spore nie, kleef aan enige oppervlak behalwe Teflon, en kleef en laat los sonder veel inspanning. Navorsers probeer dit naboots

Die verbasend stroombelynde ontwerp van die koffervis is die inspirasie vir ’n voertuigkonsep

[Erkennings]

Vliegtuig: Kristen Bartlett/ University of Florida; geitjie se poot: Breck P. Kent; koffervis en motor: Mercedes-Benz USA

[Venster/Prente op bladsy 8]

NAVIGATORS WAT INSTINKTIEF WYS IS

Baie diere is “instinktief wys” in die manier waarop hulle hulle weg om die planeet Aarde vind (Spreuke 30:24, 25). Kyk na twee voorbeelde.

◼ Verkeerbeheer vir miere Hoe vind miere wat kos soek, hulle pad terug na hulle nes toe? Navorsers in die Verenigde Koninkryk het ontdek dat party miere nie net reukmerkers agterlaat nie, maar ook meetkunde gebruik om paadjies te maak wat dit vergemaklik om weer by die huis te kom. Byvoorbeeld, faraomiere “maak paadjies wat van hulle nes af uitgaan, en wanneer dit vurk, vorm die vertakkings ’n hoek van 50 tot 60 grade”, sê New Scientist. Wat is merkwaardig omtrent hierdie patroon? Wanneer ’n mier na die nes toe terugkeer en by ’n vurk in die paadjie kom, kies hy instinktief die paadjie wat die minste afwyk, wat die mier altyd huis toe sal lei. “Die hoeke van die vurke in die paadjies”, sê die artikel, “verseker die beste vloei van miere deur die netwerk van paadjies, veral wanneer miere in twee rigtings daarlangs loop, en dit beperk die verlies aan energie tot ’n minimum omdat dit verhoed dat miere in die verkeerde rigting gaan.”

◼ Kompasse vir voëls Baie voëls navigeer met haarfyn akkuraatheid oor lang afstande en in alle soorte weer. Hoe? Navorsers het ontdek dat voëls die aarde se magnetiese veld kan aanvoel. Maar die aarde se “magnetiese veldlyne wissel van plek tot plek en wys nie altyd na ware noord nie”, sê die tydskrif Science. Wat voorkom dat trekvoëls van hulle roete afwyk? Voëls kalibreer hulle interne kompasse blykbaar elke aand volgens die son wanneer dit ondergaan. Aangesien die posisie van die sonsondergang volgens die breedtegraad en seisoen wissel, dink navorsers dat hierdie voëls waarskynlik vir hierdie veranderinge kan vergoed deur middel van “’n biologiese horlosie wat vir hulle sê watter tyd van die jaar dit is”, sê Science.

Wie het die mier met ’n begrip van meetkunde geprogrammeer? Wie het die voëls voorsien van ’n kompas, ’n biologiese horlosie en ’n brein wat die inligting kan interpreteer wat deur hierdie instrumente voorsien word? Onintelligente evolusie? Of ’n intelligente Skepper?

[Erkenning]

© E.J.H. Robinson 2004