Cosa insegna la natura?

“Chiedi, ti prego, agli animali domestici, e ti istruiranno; anche alle creature alate dei cieli, e ti informeranno. Oppure mostra la tua preoccupazione alla terra, ed essa ti istruirà; e i pesci del mare te lo dichiareranno”. — GIOBBE 12:7, 8.

NEGLI ultimi anni scienziati e ingegneri si sono lasciati istruire, nel vero senso della parola, da piante e animali. Esiste una scienza, detta biomimesi, che studia e imita le caratteristiche di vari esseri viventi per realizzare nuovi prodotti e migliorare le prestazioni di macchine già esistenti. Mentre considerate gli esempi che seguono chiedetevi: ‘A chi va veramente il merito di questi progetti?’

Imparare dalle pinne di un cetaceo

Cosa possono imparare degli ingegneri aeronautici dalla megattera? Tantissimo. Una megattera adulta pesa circa 30 tonnellate, quanto un grosso autocarro a pieno carico, e ha un corpo relativamente rigido con larghe pinne che assomigliano a delle ali. Sott’acqua questo animale lungo circa 12 metri ha un’agilità sorprendente. Per esempio per nutrirsi può nuotare sotto un banco di crostacei o pesciolini, che diventeranno il suo pranzo, descrivendo una sorta di spirale ascendente e producendo al tempo stesso con gli sfiatatoi un gran numero di bolle. Questa “rete” di bolle, che ha un diametro di appena un metro e mezzo, spinge i crostacei o i pesciolini in superficie, dove la megattera li inghiotte in un boccone.

Ciò che in particolare affascinava i ricercatori era capire come fa questo cetaceo dalla corporatura massiccia a nuotare in tondo descrivendo cerchi incredibilmente piccoli. Poi hanno scoperto che il segreto sta nella forma delle pinne. L’estremità anteriore delle pinne non è liscia come quella delle ali di un aeroplano, ma seghettata, con una fila di protuberanze dette tubercoli.

Mentre questo cetaceo fende l’acqua, i tubercoli aumentano la portanza e riducono l’attrito. In che modo? La rivista Natural History spiega che grazie ai tubercoli l’acqua accelera sopra la pinna creando dei mulinelli regolari, anche quando l’animale sale verso la superficie con un angolo molto elevato. Se l’estremità anteriore della pinna fosse liscia la megattera non riuscirebbe a nuotare descrivendo spirali ascendenti così strette, perché l’acqua formerebbe vortici e mulinelli dietro la pinna, non creando più portanza.

Quali applicazioni pratiche potrebbe avere questa scoperta? Se le ali dei velivoli imitassero le pinne delle megattere avrebbero bisogno di meno flap e altri congegni meccanici per controllare il flusso dell’aria. Queste ali sarebbero più sicure e la loro manutenzione sarebbe più facile. John Long, esperto di biomeccanica, ritiene che un giorno “probabilmente tutti gli aerei di linea avranno protuberanze simili a quelle delle pinne della megattera”.

Imitare le ali del gabbiano

Naturalmente le ali degli aerei imitano già la forma delle ali degli uccelli. Ma di recente in questo campo la biomimesi ha raggiunto nuove vette. “Alcuni ricercatori dell’Università della Florida”, dice la rivista New Scientist, “hanno costruito il prototipo di un aeromobile radioguidato che può librarsi in volo, scendere in picchiata e prendere quota velocemente come fa il gabbiano”.

I gabbiani compiono le loro eccezionali acrobazie flettendo le ali all’altezza delle articolazioni del gomito e della spalla. Copiando la forma di quest’ala, “il prototipo, di circa 70 centimetri, attraverso un piccolo motore controlla una serie di aste metalliche che muovono le ali”, dice la rivista. Queste ali, progettate sapientemente, permettono al piccolo velivolo di librarsi e scendere in picchiata fra edifici alti. L’aeronautica americana vuole sviluppare un aeroplano del genere, estremamente manovrabile, per localizzare armi chimiche o biologiche nelle grandi città.

Copiare le zampe del geco

Anche gli animali terricoli hanno molto da insegnare. Per esempio il geco, un piccolo rettile, ha la capacità di arrampicarsi sulle pareti e restare attaccato al soffitto. Anche nei tempi biblici il geco era conosciuto per questa sorprendente capacità. (Proverbi 30:28) Cosa gli permette di sfidare le leggi della gravità?

La capacità di aderire persino alle superfici lisce come il vetro dipende dalle microscopiche setole, dette microvilli, che ricoprono le zampe dell’animale. Le zampe non secernono una sostanza vischiosa, ma sfruttano una forza intermolecolare. Le molecole delle due superfici si attraggono in virtù di forze attrattive molto deboli conosciute come forze di Van der Waals. Di solito la gravità riesce facilmente a vincere queste forze intermolecolari, ed è per questo che un essere umano non può arrampicarsi su una parete semplicemente appoggiandoci le palme delle mani. Nel caso del geco, le finissime setole che ricoprono le zampe aumentano la superficie a contatto con la parete. Le forze di Van der Waals, moltiplicate per le migliaia di setole presenti sulle zampe, producono un’attrazione sufficiente a sostenere il peso dell’animaletto.

Quale applicazione può avere questa scoperta? Materiali sintetici realizzati imitando le zampe del geco potrebbero essere usati in alternativa al velcro, un altro dispositivo prodotto prendendo spunto dalla natura.a La rivista The Economist cita un ricercatore secondo il quale uno di questi materiali adesivi (il “nastro geco”) potrebbe avere “applicazioni mediche” molto utili “dove non si possono utilizzare adesivi chimici”.

A chi va il merito?

Nel frattempo la NASA, l’ente spaziale americano, sta sviluppando un robot “multizampe” che si muove come uno scorpione, e ingegneri della Finlandia hanno già sviluppato un trattore a sei zampe in grado di scavalcare gli ostacoli come farebbe un gigantesco insetto. Altri ricercatori hanno progettato un tessuto che presenta piccole scaglie che si aprono e si chiudono come le pigne. Un’industria automobilistica sta realizzando un’automobile che imita le sorprendenti caratteristiche idrodinamiche del pesce scatola. E altri ricercatori stanno studiando le conchiglie di certi molluschi, le orecchie di mare, per capire come fanno ad ammortizzare i colpi, poiché sperano di realizzare dei giubbotti antiproiettile più leggeri e più resistenti.

I ricercatori hanno preso così tante buone idee dalla natura che hanno creato una banca dati in cui sono già catalogati migliaia di sistemi biologici. Gli scienziati possono consultare questa banca dati per trovare “soluzioni naturali ai loro problemi di progettazione”, dice The Economist. I sistemi naturali contenuti nella banca dati sono conosciuti come “brevetti biologici”. Di solito il titolare di un brevetto è la persona o la società che registra legalmente una nuova idea o un nuovo dispositivo. A proposito di questa banca dati, The Economist dice: “Chiamando ‘brevetti biologici’ le idee ingegnose copiate dalla natura, i ricercatori non fanno che sottolineare che titolare del brevetto è, in effetti, la natura”.

Come ha fatto la natura ad avere tutte queste idee brillanti? Molti ricercatori attribuiscono i progetti ingegnosi evidenti in natura a milioni di anni di tentativi evoluzionistici. Altri ricercatori, però, arrivano a una conclusione diversa. Nel 2005 il microbiologo Michael Behe ha scritto nel New York Times: “L’evidenza innegabile di un progetto [nella natura] fornisce un argomento di una semplicità disarmante: se una cosa assomiglia a un’anatra, si muove come un’anatra e fa qua qua, in assenza di evidenze inoppugnabili del contrario siamo giustificati a concludere che si tratti davvero di un’anatra”. La sua conclusione? “L’idea di un progetto non va scartata solo perché ovvia”.

Di sicuro un ingegnere che progetta l’ala di un velivolo in modo da renderla più sicura ed efficiente merita di ricevere un riconoscimento. In modo simile chi inventa un bendaggio migliore, un tessuto più comodo, o un veicolo più efficiente deve veder riconosciuti i suoi meriti. Anzi, se un costruttore copia le idee di qualcun altro senza indicare il vero progettista può essere accusato di reato.

Vi sembra logico quindi che ricercatori altamente specializzati cerchino di risolvere difficili problemi di ingegneria copiando rozzamente i sistemi che ci sono in natura ma attribuiscano alla cieca evoluzione la genialità dell’idea? Se la copia richiede un progettista intelligente, che dire dell’originale? A chi va più credito, all’artista o allo studente che ne imita la tecnica?

La conclusione logica

Dopo aver considerato i fatti e aver notato come nella natura sia evidente un progetto, molte persone riflessive sono d’accordo con i sentimenti espressi dal salmista che disse: “Quanto sono numerose le tue opere, o Geova! Le hai fatte tutte con sapienza. La terra è piena delle tue produzioni”. (Salmo 104:24) Lo scrittore biblico Paolo arrivò a una conclusione simile. Riferendosi a Dio scrisse: “Poiché le sue invisibili qualità, perfino la sua sempiterna potenza e Divinità, si vedono chiaramente fin dalla creazione del mondo, perché si comprendono dalle cose fatte”. — Romani 1:19, 20.

Molte persone sincere che rispettano la Bibbia e credono in Dio, però, sostengono che Dio può aver utilizzato l’evoluzione per creare le meraviglie del mondo naturale. Ma cosa insegna la Bibbia?

[Nota in calce]

[Testo in evidenza a pagina 5]

Come ha fatto la natura ad avere tutte queste idee brillanti?

[Testo in evidenza a pagina 6]

Chi è il titolare del brevetto della natura?

[Riquadro/Immagini a pagina 7]

Se la copia richiede un progettista intelligente, che dire dell’originale?

Questo velivolo estremamente manovrabile imita le ali del gabbiano

Le zampe del geco non si sporcano e non lasciano tracce, fanno presa su ogni tipo di superficie ad eccezione del teflon e si attaccano e si staccano facilmente. I ricercatori stanno cercando di imitarle

Le sorprendenti caratteristiche idrodinamiche del pesce scatola hanno dato l’idea per un nuovo modello di automobile

[Fonti]

Aeroplano: Kristen Bartlett/Università della Florida; zampa del geco: Breck P. Kent; pesce scatola e automobile: Mercedes-Benz USA

[Riquadro/Immagini a pagina 8]

ISTINTIVAMENTE SAGGI

In fatto di orientamento, molti animali sono ‘istintivamente saggi’. (Proverbi 30:24, 25) Consideriamo due esempi.

◼ Formiche con il goniometro Come fanno le formiche che vanno in cerca di cibo a ritrovare la strada per tornare nel nido? Ricercatori del Regno Unito hanno scoperto che, oltre a lasciare scie di feromoni, alcune formiche si servono della geometria per creare percorsi che rendono facile trovare la via di casa. Per esempio le formiche faraone (Monomorium pharaonis) “partendo dal nido tracciano dei percorsi che si biforcano formando un angolo compreso fra i 50 e i 60 gradi”, riferisce New Scientist. Cos’ha di notevole questo modello di comportamento? Quando una formica ritorna al nido e arriva a una biforcazione, istintivamente sceglie la strada che devia di meno, che di sicuro è quella che la porta a casa. “La geometria delle strade che si biforcano”, dice l’articolo, “ottimizza il flusso delle formiche che percorrono la ‘rete stradale’, specialmente quando si muovono in entrambe le direzioni, e minimizza la quantità di energia che singole formiche sprecano andando nella direzione sbagliata”.

◼ Uccelli con la bussola Molti uccelli si orientano con estrema precisione su lunghe distanze e in qualsiasi condizione atmosferica. Come fanno? Dei ricercatori hanno scoperto che gli uccelli percepiscono il campo magnetico terrestre. Ma “le linee di forza del campo magnetico [della terra] variano da luogo a luogo e non sempre puntano verso il nord geografico”, afferma il periodico Science. Come fanno gli uccelli migratori a non andare nella direzione sbagliata? Sembra che ogni sera calibrino la loro bussola interna in base alla posizione del sole al tramonto. Dal momento che questa cambia a seconda della latitudine e della stagione, i ricercatori ritengono che gli uccelli riescano a compensare i cambiamenti grazie a “un orologio biologico che dice loro in che periodo dell’anno si trovano”, si legge in Science.

Chi ha programmato la formica in modo che si intenda di geometria? Chi ha dotato gli uccelli di una bussola, di un orologio biologico e di un cervello in grado di interpretare le informazioni che questi strumenti forniscono? L’evoluzione cieca o un Creatore intelligente?

[Fonte]

© E.J.H. Robinson 2004