A hihetetlen ügyessségű rovarok megszégyenítik az ember által készített repülőgépeket

A HÁBORÚ következményeként az újságírók és a katonai szakértők szeretnek eldicsekedni a modern, szinte tökélyre fejlesztett fegyvereikkel. Az egekig magasztalják, a lézervezérlésű cirkáló rakéták, az úgynevezett „gondolkodó bombák” és az eddig példa nélküli manőverezési képességgel rendelkező, halálos csapást mérő támadó helikopterek erényeit. Kétségtelenül gyakran figyelemre méltó leleményesség rejlik az ilyen fegyverek mögött. De e halált hozó berendezések magasztalására elhangzó dicshimnuszok ritkán szoktak tudomásul venni egy alapvető igazságot: Az ember által kifejlesztett legmodernebb légi csodák is eltörpülnek a teremtésben nyüzsgő pici repülőmasinákhoz képest.

Vegyük például a cirkáló rakétát. A The Wall Street Journal szerint „a cirkáló rakéta útját egy számítógépes processzorban tárolt digitálissá átalakított térkép határozza meg előre. A rakétát egy gumiobjektív és elektronikus érzékelők tartják pályáján, miközben a hangsebességnél lassabban, de nagy sebességgel siklik a földhöz közel.” Meglehetősen bonyolultnak hangzik, nem igaz? De összehasonlításként vegyünk szemügyre egy egyszerű rovart — a közönséges méhfarkast.

Pici térképkészítő

Ben Smith, a BYTE számítógépes folyóirat egyik műszaki szerkesztője nemrég ezt írta: „A közönséges méhfarkas mellett a cirkáló rakéta kétségtelenül ostobának tűnik.” Miért? Mert a cirkáló rakétát, összes technikai leleményessége ellenére könnyen lóvá lehet tenni. Ahogyan Smith mondja: „Mihelyt elmozdítod a keresett célpontot, máris egy hamis célpontra áll rá. Mivel a cirkáló rakéta maga is megsemmisül, amikor az ellenséges célpontot megsemmisíti, soha nem tud rájönni a tévedésére.”

Nem ilyen könnyű viszont megtéveszteni a méhfarkast. A rovarokat tanulmányozó egyik biológus egyszer megpróbálta. Észrevette, hogy több száz méh él közösségekben egy kisebb partszakasz mentén hasonló lyukakban. Megvárta, amíg kiröpül az egyik méh, majd gyorsan homokkal tömte be otthona bejáratát. Azután kíváncsian leste, vajon megtalálja-e a méh ismét a lyukat. Nagy meglepetésére, magabiztosan a betemetett lyuk fölé repült és kiásta! Megfigyelte, hogy a méhfarkas a szokásához híven felderítő repülést végez a föld alatti lyuk felett, akár eltávozik, akár visszatér. A biológus kíváncsi volt, hogy a méh képes-e rögzíteni az emlékezetében a környék jellegzetes tájékozódási pontjait, mintegy térképet készíteni az agyában.

Elméletének kipróbálásaképpen újra befödte a lyukat és ez alkalommal az ott heverő fenyőtobozokat is átrendezte. Amikor a méhfarakas visszajött, előbb felderítő repülést végzett, ahogyan korábban is szokta, de most rossz helyen szállt le! Zavara csak egy pillanatig tartott. Újból felrepült, megint végzett egy-két felderítő repülést, de ezúttal magasban. A probléma új perspektívából való megközelítése nyilvánvalóan megbízhatóbb iránypontokkal látta el a kicsiny rovart, ugyanis azonnal megtalálta a rejtett üreget és újra kiásta.

A cirkáló rakéta fedélzeti számítógépe majdnem egymillió dollárba kerül és közel 50 kg súlyú. A méhfarkas agya viszont körülbelül akkora, mint egy gombostű feje. Ben Smith hozzáfűzi: „A méhfarkas tud járni, ásni, be tudja cserkészni a zsákmányát és túljárni az eszén, és társat találni (ez a feladat a cirkáló rakéta számra végzetes lenne). — Smith így vonja le végkövetkeztetését: — Még ha az idei nagy teljesítményű repülőgépek nagyságrendekkel túlszárnyalnák is a tavalyi gépmodelleket, ez esetben sem közelítenék meg a közönséges méhfarkas agyának teljesítményét, és akkor még nem is beszéltünk az emberi agy teljesítőképességéről.”

Azok a csodálatos szárnyak

Ugyanezt elmondhatjuk az ember alkotta legfejlettebb repülőgépről, például a támadó helikopterről is. Robin. J. Wootton, angliai rovarpaleontológus több mint két évtizedet szentelt a rovarok repülési technikájának a tanulmányozására. Egyes rovarok, írta nemrég a Scientific American folyóiratban, „meglepő légi akrobatikus mutatványokra képesek. A házilegyek például a legnagyobb sebességből le tudnak hirtelen lassulni, lebegni, testhossznyi helyen megfordulni, fejjel lefelé repülni, bukfencezni és a mennyezeten leszállni — mindezt a másodperc töredéke alatt.”

Minek köszönhetik ezek a pici repülőmasinák, hogy így túl tudják szárnyalni az ember alkotta repülőgépeket? Nos, a legtöbb repülőgép giroszkópok segítségével tudja megtartani biztonságos helyzetét a levegőben manőverezés közben. A legyeknek is megvan a maguk giroszkópjuk — fékek, emelőkarszerű kidudorodásaik ott, ahol egyéb rovaroknak a hátsó szárnyuk van. A fékek szinkronban rezegnek a szárnyakkal. Ezek adják meg a repülés irányát, s ez tartja egyensúlyban a legyet, amikor az nekirugaszkodik.

De az igazi titok Wootton paleontológus szerint a rovarok szárnyában rejlik. Azt írja, hogy már az 1960-as években, amikor végzős egyetemista volt, kezdte gyanítani, hogy a rovarszárnyak „jóval többek az erezetek és hártyák elvont mintáinál”, ahogyan azokat gyakran ábrázolják. Ehelyett, ahogyan mondja, „a mérnöki tervezés miniatűr remekének tűnik nekem”.

A rovarszárnyakban például a hosszú erezetek valójában olyan erős csövek, amelyekben apró, levegővel teli járatok, úgynevezett tracheák húzódnak. E könnyű, merev rudakat keresztben futó erezetek kötik össze. Az így kialakult minta nem csak gyönyörű; Wootton szerint rácskeretekhez és az építészetben használatos háromdimenziós szerkezetekhez hasonlít, amelyeket a statikus mérnökök az építmény szilárdságának és erősségének fokozására alkalmaznak.

E finom vázra egy hártya feszül, amely még mindig rejtély a tudósok számára, azon a tényen kívül, hogy a hártya rendkívül erős és könnyű. Wootton megjegyzi, hogy a szárny rácsszerkezetét beborító anyag szilárdabbá és merevebbé teszi a szárnyakat, miként az artista esetében az ingatag fakeretre húzott vászon is merevvé teszi a keretet.

A szárnyaknak persze nem szabad túl mereveknek lenniük. Ki kell bírniuk azt az óriási nyomást, amely nagy sebességnél nehezedik rájuk, és el kell tudniuk viselni számos összeütközést. Éppen ezért Wootton a szárnyak keresztmetszetét vizsgálva úgy tapasztalta, hogy sok szárny a tőből kifelé elvékonyodik s ez rugalmasabbá teszi a szárnyak végét. Ezt írja: „A szárnyak általában nem mereven állnak ellen az erős ütéseknek, hanem meghajlanak és gyorsan visszaállnak az eredeti helyzetükbe, mint a nádszál a szélben.”

Talán még figyelemreméltóbb az, hogy a szárnyak repülés közben meg tudják változtatni az alakjukat. Természetesen a madárszárnyak is ezt teszik, de a madarak a szárnyizmaik segítségével érik el a különböző szárnyformákat. A rovarok izmai csak a szárny tövéig nyúlnak. E tekintetben a rovar szárnya olyan, mint a hajó vitorlája. Az alakváltoztatást az alapból kiindulva kell elvégezni; a hajónál az alsó fedélzeti legénység, míg a rovaroknál a torban levő izmok közreműködésével. „De a rovarszárnyak sokkal elmésebben vannak megszerkesztve, mint a vitorlák — jegyzi meg Wootton —, és ráadásul sokkal érdekesebbek is . . . Ezenkívül lökéscsillapítók, ellensúlyok, olyan mechanizmusok, amelyek megakadályozzák, hogy apró repedések keletkezzenek rajtuk és egyéb egyszerű, de rendkívül hatékony szerkezetek vannak bele építve, amelyek mind növelik a szárnyak aerodinamikai hatóerejét.”

Magasba emelkedés — kulcsfontosságú pillanat

Mindezek és a szárnyak tervezésének egyéb jellegzetességei arra képesítik a rovart, hogy megtegye a repüléshez oly nélkülözhetetlen lépést: a felemelkedést. Wootton több mint egy féltucat bonyolult módot ír le, hogyan képesek a rovarok szárnyaikkal úgy manőverezni, hogy létrehozzák a felhajtóerőt.

Marvin Luttges, repülési és űrhajózási mérnök tíz évet töltött el a szitakötők repülésének tanulmányozásával. Ezek a rovarok oly nagy felhajtóerőt tudnak előállítani, hogy az amerikai National Wildlife folyóirat nemrégiben „aerodinamikai csodá”-nak nevezte repülési technikájukat. Luttges pici súlyokat kötött a szitakötők egyik változatának, a szomorú szitakötőnek a testére és megfigyelte, hogy az apró rovar játszi könnyedséggel cipelte a testsúlyánál két — két és félszer nagyobb terhet. Ez azt jelenti, hogy nagyságához képest ez a teremtmény háromszor akkora súlyt tud felemelni, mint az ember által szerkesztett leghatékonyabb repülőgép!

Miképpen képesek erre? Luttges és tudóstársai megállapították, hogy a szitakötő minden egyes szárnycsapásnál egy kicsit megcsavarja a szárnyát, s ezzel pici örvénymozgást hoz létre a szárny felső felületén. Ennek a mérnökök által ingadozó légáramlásnak nevezett jelenségnek a bonyolult alkalmazása össze sem hasonlítható az ember alkotta repülőgépek működési elvével; ez utóbbiak ugyanis csak állandó légáramlás mellett képesek repülni. A szitakötő viszont képes az örvénymozgás erejét is „hasznosítani”, ahogyan National Wildlife megfogalmazza, és ez biztosítja „tüneményes felemelkedésüket”. Az amerikai légierő és az amerikai haditengerészet is támogatja és pénzeli Luttges munkáját. Ha a repülőgépek is hasonló alapelvek szerint működhetnének, sokkal könnyebb lenne felszállniuk és sokkal kisebb helyen tudnának landolni.

Egy másik megoldandó feladat is társul azonban még ehhez, mégpedig a szitakötő manőverezési képessége. A National Wildlife megjegyzi, hogy amikor a szitakötő első repülőútjára indul, „olyan csodákat hajt végre, amit napjaink legképzettebb pilótái csak irigyelhetnek”.

Nem meglepő hát, hogy Wootton paleontológus ezt a következtetést vonta le a témát illetően: „Minél jobban megértjük a rovarszárnyak működését, annál finomabbnak és szebbnek tűnik az alakjuk és formájuk. — Majd hozzáfűzi: — Kevés technikai párhuzamot találunk, ha van egyáltalán ilyen — egyelőre.”

„Egyelőre.” Ez a szó tükrözi azt a bizakodó — vagy éppenséggel öntelt — emberi véleményt, hogy az emberek idővel utánozni tudják majd a Teremtő bármelyik alkotását. Nem vitás, hogy az ember ezután is képes lesz bámulatra méltó és leleményes utánzatok készítésére annak alapján, amit a természetben talál. Egy dolgot azonban az elménkben kell tartanunk: Más dolog utánozni, és egész más eredetit létrehozni. Ahogy a bölcs Jób mondta több mint háromezer évvel ezelőtt: „Kérdezd meg, kérlek, a háziállatokat, és ők megtanítanak; és az egek szárnyas teremtményeit, és ők megmondják neked. Mindezek közül ki az, aki nen tudja jól, hogy Jehova keze cselekedte mindezeket?” (Jób 12:7, 9).