Hoofstuk 12
Wie het dit eerste gedoen?
1. Wat het ’n bioloog oor menslike uitvinders gesê?
“EK VERMOED”, het een bioloog gesê, “dat ons nie die uitvinders is wat ons dink ons is nie; ons is net na-apers.”1 Menslike uitvinders herhaal dikwels slegs wat plante en diere al duisende jare lank doen. Hierdie nabootsing van lewende dinge is so algemeen dat dit ’n naam gegee is—bionika.
2. Watter vergelyking het ’n ander wetenskaplike tussen menslike tegnologie en dié van die natuur getref?
2 ’n Ander wetenskaplike sê dat feitlik al die fundamentele terreine van die menslike tegnologie “deur lewende dinge oopgestel en benut is . . . voordat die menslike verstand geleer het om hulle funksies te verstaan en te bemeester.” Hy voeg interessant genoeg by: “Op talle terreine is die menslike tegnologie die natuur nog ver agter.”2
3. Watter vrae moet in gedagte gehou word wanneer daar na voorbeelde van bionika gekyk word?
3 Dink na oor hierdie ingewikkelde vermoëns van lewende dinge wat menslike uitvinders probeer nadoen het. Lyk dit vir jou redelik om te glo dat slegs die toeval daarvoor verantwoordelik is? En dat dit nie net een keer nie, maar talle kere in onverwante wesens plaasgevind het? Is dit nie die soort ingewikkelde ontwerpe wat die ondervinding ons leer slegs die produk van ’n briljante ontwerper kan wees nie? Meen jy werklik dat die toeval alleen iets kon skep wat later net deur begaafde manne nagedoen kon word? Hou sulke vrae in gedagte terwyl jy na die volgende voorbeelde kyk:
4. (a) Hoe hou termiete hulle neste koel? (b) Watter vrae kan wetenskaplikes nie beantwoord nie?
4 LUGVERSORGING. Die hedendaagse tegnologie verkoel baie huise. Maar termiete verkoel al lank hulle s’n, en hulle doen dit nog steeds. Hulle nes is in die middel van ’n groot hoop. Die warm lug daarin styg op in ’n netwerk lugkanale naby die oppervlak. Daar diffundeer die dooie lug deur die poreuse kante, en vars, koel lug sypel in en styg op in die lugkamer onder in die hoop. Vandaar sirkuleer dit deur die nes. Sommige hope het openinge aan die onderkant waar vars lug inkom, en wanneer dit warm is, verdamp water wat uit die grond kom sodat die lug verkoel word. Hoe koördineer miljoene blinde werkers hulle pogings om sulke vindingryke neste te bou? Bioloog Lewis Thomas antwoord: “Die blote feit dat hulle iets soos kollektiewe intelligensie aan die dag lê, is ’n raaisel.”3
5-8. Wat het vliegtuigontwerpers by die vlerke van voëls geleer?
5 VLIEGTUIE. Deur die jare heen is die ontwerp van vliegtuigvlerke verbeter deur die studie van voëlvlerke. Die kromming van die voël se vlerk gee dit die nodige draagkrag om die afwaartse aantrekking van swaartekrag te bowe te kom. Maar wanneer die vlerk te skuins is, bestaan die gevaar van staking. Om dit te voorkom, het die voël vooraan sy vlerke rye vere wat oplig wanneer die vlerkhelling te skerp word (1, 2). Hierdie veerklappe handhaaf draagkrag deur te voorkom dat die hooflugstroom van die vlerkoppervlak skei.
6 Nog iets wat turbulensie beheer en staking voorkom, is die alula (3), ’n klein groepie vere wat die voël soos ’n duim kan oplig.
7 By die vlerkpunte van voëls sowel as vliegtuie vorm warreling wat weerstand veroorsaak. Voëls verminder dit op twee maniere. Sommige, soos windswawels en albatrosse, het lang, smal vlerke met klein punte, en hierdie ontwerp skakel die meeste van die warreling uit. Ander, soos groot valke en aasvoëls, het breë vlerke wat baie warreling sou veroorsaak, maar dit word voorkom wanneer die voëls die vere aan die punte van hulle vlerke soos vingers uitsprei (4). Dit verander hierdie stomp punte in verskeie smal puntjies wat warreling en weerstand verminder.
8 Vliegtuigontwerpers het baie van hierdie eienskappe nageboots. Die kromming van die vlerke gee draagkrag. Verskeie klappe en uitsteeksels help om lugstroming te beheer of dien as remtoestelle. Sommige klein vliegtuie verminder weerstand by die vlerkpunte deur plat plate haaks op die vlerkoppervlak aan te bring. Vliegtuigvlerke is egter steeds nie te vergelyk met die ingenieurswondere wat in voëls se vlerke aangetref word nie.
9. Watter diere en plante het voor die mens vriesweringsmiddels gebruik, en hoe doeltreffend is dit?
9 VRIESWERING. Mense gebruik glikol as vriesweringsmiddel in motorverkoelers. Maar sekere mikroskopiese plante gebruik chemies soortgelyke gliserol om te voorkom dat hulle in Suidpoolmere verys. Dit word ook aangetref in insekte wat temperature van 20 grade Celsius benede vriespunt oorleef. Daar is visse wat hulle eie vriesweringsmiddel maak wat hulle in staat stel om in die yskoue water van die Suidpool te lewe. Sommige bome oorleef temperature van 40 grade Celsius benede vriespunt, want hulle bevat “baie suiwer water, sonder stofdeeltjies of onsuiwerhede waaraan yskristalle kan vorm”.4
10. Hoe maak en gebruik sekere waterkewers duikapparaat?
10 ASEMHALING ONDER WATER. Mense maak suurstofsilinders op hulle rûe vas en bly tot ’n uur onder die water. Sekere waterkewers doen dit eenvoudiger en bly langer onder. Hulle gryp ’n lugborrel en duik af. Die borrel dien as ’n long. Dit neem koolstofdioksied uit die kewer en diffundeer dit in die water in, en dit haal opgeloste suurstof uit die water vir die kewer se gebruik.
11. Hoe verbreid kom biologiese tydmeganismes in die natuur voor, en wat is enkele voorbeelde daarvan?
11 TYDMEGANISMES. Lank voordat mense sonwysers gebruik het, het lewende organismes akkuraat tyd gehou. Wanneer dit laagwater is, kom mikroskopiese plante genaamd diatome na die oppervlak van die nat strand. Wanneer die gety inkom, gaan die diatome weer in die sand af. In sand in die laboratorium, waar daar geen eb en vloed is nie, laat hulle tydmeganismes hulle steeds ooreenkomstig die getye opkom en afgaan. Een soort krappie kry ’n donkerder kleur en kom gedurende laagwater uit, maar met hoogwater word hulle bleek en kruip hulle in hulle gate terug. In die laboratorium weg van die oseaan af, ondergaan hulle gereeld kleurveranderinge en word hulle donker en lig met laagwater en hoogwater. Voëls navigeer met behulp van die son en sterre, wat met verloop van tyd van posisie verander. Hulle moet inwendige tydmeganismes hê om vir hierdie veranderinge te vergoed (Jeremia 8:7). Van mikroskopiese plante tot mense is daar miljoene inwendige tydmeganismes aan die werk.
12. Wanneer het die mens begin om primitiewe kompasse te gebruik, maar hoe is dit al lank tevore gebruik?
12 KOMPASSE. Omstreeks die 13de eeu G.J. het mense begin om ’n magnetiese naald te gebruik wat in ’n bak water dryf—’n primitiewe kompas. Maar dit was niks nuuts nie. Bakterieë bevat stringe magnetietdeeltjies van net die regte grootte om ’n kompas te maak. Dit lei hulle na hulle gewenste omgewing. Magnetiet is al in talle ander organismes aangetref—onder meer voëls, bye, skoenlappers, dolfyne en weekdiere. Eksperimente toon dat posduiwe huis toe kan vlieg deur die aarde se magnetiese veld waar te neem. Daar word nou algemeen aanvaar dat die magnetiese kompasse in hulle koppe een van die maniere is waarop trekvoëls hulle pad vind.
13. (a) Hoe is wortelbome in staat om in soutwater te lewe? (b) Watter diere kan seewater drink, en hoe so?
13 ONTSOUTING. Mense bou yslike fabrieke om die sout uit seewater te verwyder. Wortelbome het wortels wat seewater opsuig, maar dit deur membrane filtreer wat die sout uithaal. Een soort wortelboom, Avicennia, raak van die oortollige sout ontslae deur middel van kliere aan die onderkant van sy blare. Seevoëls, soos seemeeue, pelikane, kormorane, albatrosse en stormvoëls, drink seewater en haal die oortollige sout wat in hulle bloed kom deur middel van kliere in hulle koppe uit. Pikkewyne, seeskilpaaie en see-iguanas drink soutwater en haal die oortollige sout daaruit.
14. Meld enkele voorbeelde van wesens wat elektrisiteit opwek.
14 ELEKTRISITEIT. Nagenoeg 500 soorte elektriese visse het batterye. Die elektriese baber kan 350 volt opwek. Die reusedrilvis van die Noord-Atlantiese oseaan gee polse van 50 ampère en 60 volt af. Die sidderaal van Suid-Amerika se skokke was al tot 886 volt hoog. ’n Chemikus sê: “Dit is bekend dat 11 verskillende visfamilies spesies met elektriese organe insluit.”5
15. Watter boerderye vind ons in die diereryk?
15 BOERDERY. Eeue lank al bewerk die mens die grond en hou hy vee aan. Maar blaarsnyermiere was lank tevore reeds tuiniers. Hulle kweek swamme vir voedsel in kompos wat hulle van blare en hulle mis maak. Sommige miere hou plantluise as lewende hawe aan, melk hulle vir soet heuningdou en bou selfs skure om hulle te beskerm. Grasdraers berg sade in ondergrondse graanskure (Spreuke 6:6-8). ’n Kewer snoei mimosabome. Pikas en marmotte sny, bewerk en berg hooi.
16. (a) Hoe broei seeskilpaaie, sommige voëls en alligators hulle eiers uit? (b) Waarom is die malleehoenderhaan se werk so ’n groot uitdaging, en hoe doen hy dit?
16 BROEIMASJIENE. Die mens maak broeimasjiene om eiers uit te broei, maar op hierdie gebied is hy ’n laatkommer. Seeskilpaaie en sommige voëls lê hulle eiers in die warm sand sodat dit kan uitbroei. Ander voëls lê weer hulle eiers in die warm as van vulkane. Soms maak alligators hulle eiers met verrottende plantmateriaal toe om hitte te verskaf. Maar op hierdie gebied is die malleehoenderhaan die deskundige. Hy grawe ’n groot gat, vul dit met plantmateriaal en bedek dit met sand. Die verrottende plante maak die hopie warm, die malleehoenderhen lê tot ses maande lank elke week ’n eier daarin, en gedurende daardie hele tyd gaan die haan die temperatuur na deur sy snawel in die grond te steek. Deur sand by te voeg of weg te neem, hou hy sy broeimasjien op 33 grade Celsius, selfs wanneer die temperatuur benede vriespunt daal of dit baie warm is.
17. Hoe gebruik die seekat en die pylinkvis straalaandrywing, en watter onverwante diere gebruik dit ook?
17 STRAALAANDRYWING. Wanneer jy vandag in ’n vliegtuig vlieg, is dit waarskynlik met behulp van straalaandrywing. Baie diere is ook straalaangedrewe, en is dit al duisende jare lank. Die seekat sowel as die pylinkvis blink hierin uit. Hulle suig water in ’n spesiale kamer in en spuit dit dan met kragtige spiere uit sodat hulle vorentoe skiet. Die nautilus, kammossels, seekwalle, naaldekokerlarwes en selfs sommige soorte seeplankton gebruik ook straalaandrywing.
18. Wat is enkele van die talle plante en diere wat ligte het, en in watter opsig is hulle ligte doeltreffender as die mens s’n?
18 LIG. Thomas Edison kry die eer vir die uitvinding van die gloeilamp. Maar dit is nie baie doeltreffend nie, want dit verloor energie in die vorm van hitte. Vuurvliegies doen beter wanneer hulle hulle liggies aan- en afskakel. Hulle gee koue lig af sonder om energie te verloor. Talle sponse, swamme, bakterieë en wurms gloei helder. Een, die sogenaamde spoorwegwurm, lyk soos ’n miniatuurtrein wat met sy rooi “koplig” en 11 wit of liggroen pare “vensters” voortbeweeg. Baie visse het ligte: seeduiwels, lanternvisse, addervisse en konstellasievisse, om maar ’n paar te noem. Mikroörganismes in die oseaanbranders skyn en vonkel by die miljoene.
19. Wie het lank voor die mens papier gemaak, en hoe isoleer een papiermaker sy nes?
19 PAPIER. Egiptenaars het dit duisende jare gelede gemaak. Hulle was nietemin ver agter wespe en perdebye. Hierdie gevleuelde werkers kou verweerde hout en maak ’n grys papier om hulle neste mee te bou. Perdebye hang hulle groot ronde neste aan ’n boom. Die bedekking is talle lae sterk papier wat geskei word deur ruimtes met dooie lug. Dit isoleer die nes net so doeltreffend teen hitte en koue as wat ’n baksteenmuur van 40 sentimeter dik sou doen.
20. Hoe beweeg een soort bakterie, en wat sê wetenskaplikes hieroor?
20 DRAAIMOTOR. Mikroskopiese bakterieë het duisende jare voor die mens ’n draaimotor gemaak. Een bakterie het haaragtige uitsteeksels wat saamgevleg is om ’n stywe spiraal, soos ’n kurktrekker, te vorm. Hy draai hierdie kurktrekker soos die skroef van ’n boot in die rondte en dryf homself voort. Hy kan sy motor selfs in trurat sit! Maar die mens verstaan nog nie ten volle hoe hy werk nie. Een verslag beweer dat die bakterie ’n snelheid gelyk aan 50 kilometer per uur kan behaal, en dit sê dat “die natuur in werklikheid die wiel uitgevind het”.6 ’n Navorser maak die gevolgtrekking: “Een van die ongelooflikste begrippe in die biologie is bewaarheid: Die natuur het inderdaad ’n draaimotor, kompleet met koppeling, draai-as, laers en draaikragoorbrenging, voortgebring.”7
21. Hoe gebruik verskeie heeltemal onverwante diere sonar?
21 SONAR. Die sonar van vlermuise en dolfyne oortref die mens se namaaksel daarvan. In ’n donker vertrek waarin daar dun drade gespan is, vlieg vlermuise rond sonder om ooit aan die drade te raak. Hulle supersoniese klankseine word deur hierdie voorwerpe na die vlermuise weerkaats, wat dan eggolokalisering gebruik om die drade te vermy. Tornyne en walvisse doen dieselfde in water. Olievoëls gebruik eggolokalisering wanneer hulle die donker grotte waar hulle slaap binnegaan en verlaat. Hulle doen dit deur skerp klikgeluide te maak om hulle te lei.
22. Hoe werk die beginsel van ballas wat in duikbote gebruik word in verskeie onverwante diere?
22 DUIKBOTE. Baie duikbote het bestaan voordat die mens dit uitgevind het. Mikroskopiese radiolarieë het oliedruppeltjies in hulle protoplasma waarmee hulle hulle gewig reguleer sodat hulle in die oseaan op of af kan beweeg. Visse diffundeer gasse na of van hulle swemblase en verander so hulle dryfvermoë. In sy dop het die nautilus kamers of flotteertenks. Deur die verhouding van water en gas in hierdie tenks te verander, beheer hy sy diepte. Die verkalkte, inwendige skulp van die inkvis is vol holtes. Om sy dryfvermoë te beheer, pomp hierdie seekatagtige skepsel water uit sy skelet en laat hy toe dat gas die leë holtes vul. Die holtes in die skulp werk dus net soos watertenks in ’n duikboot.
23. Watter diere het organe wat hitte waarneem, en hoe akkuraat is hulle?
23 TERMOMETERS. Die mens maak al van die 17de eeu af termometers, maar hulle is primitief vergeleke met sommige wat in die natuur aangetref word. ’n Muskiet se voelers kan ’n verandering van 1/500 graad Celsius waarneem. ’n Ratelslang het groewe aan die kante van sy kop waarmee hy ’n verandering van 1/1000 graad Celsius kan waarneem. ’n Luislang reageer in 35 millisekondes op ’n hitteverandering van ’n breukdeel van ’n graad. Die snawels van die malleehoender en die boskalkoen kan temperatuur tot binne ’n halwe graad Celsius waarneem.
24. Aan watter woorde herinner hierdie voorbeelde ons?
24 Al hierdie nabootsing van diere deur mense laat ’n mens dink aan wat die Bybel aan die hand doen: “Vra tog vir die diere, dat hulle jou leer; en die voëls van die hemel, dat hulle jou te kenne gee; of spreek die aarde aan, dat dit jou leer, en laat die visse van die see jou vertel.”—Job 12:7, 8.
[Lokteks op bladsy 152]
Die nabootsing van lewende dinge is so algemeen dat dit ’n naam gegee is
[Diagram op bladsy 153]
(Sien publikasie vir oorspronklike teksuitleg)
Die nes word deur verdamping verkoel
Dooie lug
Buitelug
Onderaardse water
[Diagram op bladsy 154]
(Sien publikasie vir oorspronklike teksuitleg)
1 2 3 4
1 2 3
[Prent op bladsy 155]
Lugborrel
[Prent op bladsy 159]
Dwarssnee van die nautilus