Ko galime pasimokyti iš gamtos?

„Paklausk gyvulių, ir jie tave pamokys, padangių paukščių, ir jie tau pasakys. Paklausk žemės augalų, ir jie tave pamokys, jūros žuvų, ir jos tau paaiškins“ (JOBO 12:7, 8).

PASTARUOJU metu mokslininkai ir inžinieriai tiesiogine prasme leidžiasi augalų bei gyvūnų mokomi. Jie tyrinėja įvairių organizmų struktūrą, kad tuos ypatumus galėtų panaudoti kurdami ar tobulindami techniką. Ši mokslo šaka vadinama biomimetika. Tačiau skaitydamas apie įvairius atradimus pamąstykite: „Kam iš tikrųjų priklauso šlovė?“

Ypatingi banginio plaukmenys

Ar gali lėktuvų konstruktoriai pasisemti idėjų iš to, kaip sudaryti kuprotojo banginio plaukmenys? Taip, ir nemažai. Suaugęs kuprotasis banginis sveria apie 30 tonų — tiek, kiek pakrautas sunkvežimis. Atrodo nerangus, turi plaukmenis, kurie primena sparnus. Tačiau vandenyje šis dvylikos metrų gyvūnas stebėtinai vikrus. Kai medžioja, jis kyla iš gelmių sukdamas ratus po nusižiūrėtu grobiu — būriu vėžiagyvių ar žuvų — ir ištisai leidžia oro burbulus. Taip susidaro vos pusantro metro skersmens burbuliukų tinklas. Juo tuos smulkius gyvūnus banginis ir apsupa, o tada tvarkingai „supakuotą“ maistą praryja.

Labiausiai mokslininkus domino tai, kaip šis gigantas geba plaukti neįtikimai mažais ratais. Jie nustatė, kad tai lemia banginio plaukmenų sandara. Priekyje jų kraštai ne glotnūs kaip lėktuvo sparnų, bet gumbuoti.

Banginiams neriant dideliu greičiu, gumbai sustiprina keliamąją jėgą ir sumažina vandens pasipriešinimą. Kaip? Žurnale Natural History aiškinama, jog tie gumbai vandens mases taip suskaido ir nukreipia, kad srautas tvarkingai puslankiu apeitų plaukmenis per viršų, net banginiui kylant stačiu kampu. Jeigu plaukmenys būtų glotnūs, kildamas gyvūnas nepajėgtų daryti staigių posūkių, nes vanduo plaktųsi bei sūkuriuotų už plaukmenų ir dėl to keliamoji jėga sumažėtų.

Kaip tas žinias pritaikyti praktikoje? Šiuo pavyzdžiu sukonstruotiems lėktuvo sparnams reikėtų mažiau užsparnių bei kitų mechaninių prietaisų oro srautui nukreipti. Tokie sparnai būtų saugesni, lengvesni prižiūrėti. Biomechanikas Džonas Longas mano, jog netrukus „turbūt visų iki vieno lėktuvų sparnai bus gumbuoti, kaip kuprotojo banginio plaukmenys“.

Idėjų teikia kiro sparnai

Žinoma, lėktuvo sparnai ir taip sukonstruoti nusižiūrėjus paukščio sparnų sandarą. Tačiau inžinieriai užsimojo pasiekti dar daugiau. Žurnalas New Scientist praneša: „Floridos universiteto mokslininkai sukonstravo radijo bangomis valdomą lėktuvą, gebantį panašiai kaip kiras sklandyti, nerti žemyn ir šauti į viršų.“

Kirai šiuos įspūdingus aukštojo pilotažo manevrus atlieka tai ištiesdami, tai vėl suskliausdami sparnus per dilbio ir peties sąnarius. Taikant šitą principą, „24 colių lėktuvo modelyje įtaisytas motoriukas valdo daugybę metalinių strypų, kurie priverčia orlaivį mojuoti sparnais“, — aiškinama žurnale. Tie sumaniai padaryti sparnai leidžia lėktuvėliui sklandyti ir nardyti tarp dangoraižių. JAV karinis oro laivynas siekia sukonstruoti tokį manevringą lėktuvą cheminio ir biologinio ginklo paieškai didmiesčiuose.

Bando kopijuoti gekono pėdą

Daugybė idėjų kyla ir stebint sausumos gyvūnus. Pavyzdžiui, driežas gekonas geba laipioti sienomis bei lubomis. Kaip jam pavyksta įveikti visuotinę trauką?

Prie glotnaus kaip stiklas paviršiaus driežiukas „prisilipina“ smulkiais šereliais, kurie dengia jo padus. Roplio papadė jokios lipnios medžiagos neišskiria, tik išnaudoja molekulių sąveiką. Dviejų paviršių molekulės traukia viena kitą labai silpnomis jėgomis, dažnai vadinamomis van der Valso vardu. Šias jėgas visuotinė trauka lengvai įveikia, todėl mes negalime laipioti sienomis tiesiog remdamiesi į jas delnais. Tačiau smulkučiai gekono šereliai padidina su siena besiliečiančio paviršiaus plotą. Van der Valso jėgos, sustiprėjusios dėl daugybės papadės šerelių, traukia pakankamai stipriai, kad išlaikytų menkutį driežiuką.

Kaip pritaikyti šį atradimą? Tuo principu pagamintas medžiagas galima būtų panaudoti vietoj lipukų — beje, irgi nusikopijuotų iš gamtos.a Žurnalas The Economist cituoja vieną mokslininką, jog „gekono lipnioji juostelė“ ypač praverstų „medicinoje, kur negalima naudoti jokių cheminių klijų“.

Kas iš tiesų nusipelno šlovės?

Šiuo metu Nacionalinė aeronautikos ir kosminės erdvės tyrimo administracija kuria daugiakojį robotą, vaikščiosiantį kaip skorpionas, o Suomijos inžinieriai jau sukonstravo šešiakojį traktorių, kuris perlipa per kliūtis lyg koks milžiniškas vabalas. Kiti mokslininkai sukūrė audinį su smulkiais žvyneliais — šie prasiveria ir užsiveria kaip pušies kankorėžio. Viena automobilių kompanija konstruoja automobilį, savo forma primenantį dėžiažuvę, nes šios labai mažas vandens pasipriešinimo koeficientas. Dar kiti tyrinėtojai, norėdami pagaminti lengvesnes ir tvirtesnes kūno apsaugas, tiria smūgį sušvelninančias jūrinės ausinukės kriauklės ypatybes.

Gamta teikia tiek daug puikių idėjų, kad mokslininkai įkūrė duomenų bazę, kurioje jau suklasifikuota daugybė įvairių biologinių sistemų. Mokslininkai gali naršyti po šiuos duomenis ir, kaip rašoma žurnale The Economist, atrasti „konstrukcijų problemų sprendimą gamtoje“. Gamtos sistemos, aprašytos toje duomenų bazėje, vadinamos „biologiniais patentais“. Paprastai patentą gauna asmuo arba įmonė, teisiškai įregistravusi savo išradimą. Apie šitą biologinių patentų duomenų bazę žurnale sakoma: „Biomimetikos naujoves vadindami ‘biologiniais patentais’ mokslininkai tiesiog pabrėžia, jog tikroji patento turėtoja yra gamta.“

Bet iš kur gamtoje tiek genialių idėjų? Pasak daugelio mokslininkų, toks gamtoje regimas išradingumas yra milijonus metų trukusios aklos evoliucijos rezultatas. Tačiau yra tyrinėtojų, manančių kitaip. Štai mikrobiologas Maiklas Bihis laikraščiui The New York Times 2005-aisiais rašė: „Dėl aiškios tvarkos [gamtoje] galima drąsiai teigti: jeigu kas nors atrodo, krypuoja bei kvarksi kaip antis ir jei nėra kitką patvirtinančių įrodymų, neabejokime — tai tikrai antis.“ Kokia Bihio išvada? „Jeigu gamtoje akivaizdi planinga tvarka, to fakto neigti nederėtų.“

Inžinierius, sukonstravęs saugesnį ir efektyvesnį lėktuvo sparną, tikrai nusipelno šlovės. Taip pat ir tas, kuris sukuria universalesnį tvarstį, geresnį audinį ar tobulesnį automobilį. O gamintojas, įgyvendinęs kieno kito sumanymą, bet nepripažįstantis tikrojo autoriaus, gali būti laikomas nusikaltėliu.

Tad kaip manote: ar gali išsimokslinę tyrinėtojai pagrįstai teigti, jog genialaus pradinio sumanymo autorius — akla evoliucija, jei mėgindami spręsti sudėtingus inžinerijos uždavinius patys tik pamėgdžioja kas yra gamtoje? Jeigu kopijai padaryti reikia išmanaus asmens, tai ką kalbėti apie originalą? Išties, kas nusipelno daugiau šlovės — kūrėjas ar jo darbus mėgdžiojantis mokinys?

Logiška išvada

Daugelis žmonių, matydami, kaip gamtoje viskas tvarkinga, pritaria psalmininko žodžiams: „Viešpatie, kokie įvairūs tavo kūriniai! Kaip išmintingai juos visus sukūrei! Tavo kūrinių pilna žemė“ (Psalmyno 104:24). Panašią išvadą padarė kitas Biblijos rašytojas, Paulius: „Jo [Dievo] neregimosios ypatybės — jo amžinoji galybė ir dievystė — nuo pat pasaulio sukūrimo įžvelgiamos protu iš jo kūrinių“ (Romiečiams 1:19, 20).

Tačiau galbūt kai kurie nuoširdūs Bibliją gerbiantys ir Dievą tikintys žmonės mano, jog Dievas galėjo pasinaudoti evoliucija, kad sukurtų tokį nuostabų gyvąjį pasaulį. Ar to moko Biblija?

[Išnaša]

[Anotacija 5 puslapyje]

Iš kur gamtoje tiek genialių idėjų?

[Anotacija 6 puslapyje]

Kam priklauso gamtos patentas?

[Rėmelis/iliustracijos 7 puslapyje]

Jeigu kopijai padaryti reikia išmanaus asmens, tai ką kalbėti apie originalą?

Ypač manevringas lėktuvas su sparnais, panašiais į kiro

Gekono pėda neišsipurvina, nepalieka pėdsakų, kimba prie bet kokio paviršiaus, išskyrus tefloninį. Padas lengvai prilimpa ir atlimpa. Mokslininkai mėgina jį kopijuoti

Neįtikimai mažą vandens pasipriešinimo koeficientą turinti dėžiažuvės forma įkvėpė mašinų gamintojus

[Šaltinių nuorodos]

Lėktuvas: Kristen Bartlett/ University of Florida; gekono pėda: Breck P. Kent; dėžiažuvė ir automobilis: Mercedes-Benz USA

[Rėmelis/iliustracijos 8 puslapyje]

INSTINKTYVIAI IŠMINTINGI KELIAUNINKAI

Daugybė gyvūnų instinktyviai išmintingi — geba nepaklysti. Štai pora pavyzdžių.

◼ Skruzdėlių keliai. Kaip maisto ieškančios skruzdėlės randa kelią namo? Jungtinės Karalystės mokslininkai nustatė, kad skruzdėlės ne tik žymi kvapu savo kelią. Kai kurių rūšių individai mina takus tarsi išmanytų geometriją — taip paskui lengviau parsigauna į skruzdėlyną. Pavyzdžiui, faraoninių skruzdėlių „takeliai, vedantys iš lizdo, išsišakoja 50—60 laipsnių kampu“, — rašoma žurnale New Scientist. Kuo ypatingas toks išsidėstymas? Kada namo grįžtanti skruzdėlė prieina išsišakojimą, instinktyviai renkasi tą atšaką, kuri nuo jos tako nukrypsta mažiausiai. Būtent šioji ir veda į lizdą. Straipsnyje toliau sakoma: „Skruzdėlių srautams jų takelių išsišakojimo kampas yra optimalus, ypač kai skruzdėlės zuja pirmyn atgal; mažai tikėtina, kad kuri iš jų pasuks ne ta linkme, taigi skruzdėlė sutaupo jėgų.“

◼ Paukščių kompasai. Daugelis paukščių skrisdami ilgus atstumus, net ir bet kokiu oru, neišklysta iš kelio. Kaip jiems tai pavyksta? Mokslininkai nustatė, jog paukščiai jaučia žemės magnetinį lauką. Vis dėlto „magnetinio lauko jėgų linijos skiriasi, nelygu vieta, ir ne visuomet nukreiptos tiksliai į šiaurę“, — teigiama žurnale Science. Tad kaip paukščiams pasiseka neiškrypti iš kurso? Atrodo, sparnuočiai kas vakarą pagal saulėlydį sureguliuoja savo vidinį kompasą. Kadangi saulė leidžiasi vis kitoje vietoje, nelygu platuma ir sezonas, mokslininkai mano, jog paukščiams „biologinis laikrodis pasako, koks dabar metų laikas“, — aiškinama žurnale.

Kas išmokė skruzdėlę geometrijos? Kas davė paukščiui kompasą, biologinį laikrodį bei smegenis, gebančias suprasti tų „prietaisų“ rodmenis? Nevaldoma evoliucija ar protingas Kūrėjas?

[Šaltinio nuoroda]

© E.J.H. Robinson 2004