Чого ми вчимося в природи?

«Запитай хоч худобу — і навчить тебе, і птаство небесне — й тобі розповість. Або говори до землі — й вона вивчить тебе, і розкажуть тобі риби морські» (ЙОВА 12:7, 8).

ОСТАННІМ часом науковці, вивчаючи рослинний і тваринний світ, дізналися чимало корисного. Це привело до виникнення біоміметики. Учені, які працюють у цій галузі, намагаються, наслідуючи природу, створювати нові й покращувати вже існуючі матеріали та механізми. Розглянувши наступні приклади, поміркуйте над таким запитанням: «Хто насправді заслуговує шани за всі дива, які ми бачимо довкола себе?»

Незвичайні плавники кита

Авіаконструктори можуть багато чого навчитися від горбатого кита. Дорослий кит важить приблизно 30 тонн, має кремезне тіло і величезні, схожі на крила, плавники. Проте цей дванадцятиметровий велетень надзвичайно спритно рухається у воді. Приміром, щоб спіймати здобич, кит, кружляючи, починає поволі підніматися вгору. При цьому він утворює «циліндри» з бульбашок повітря. Такі «циліндри» можуть мати в діаметрі лише півтора метра і, немов сіті, збирають ракоподібних на поверхні води. Відтак, виринаючи, кит набирає повний рот води разом із здобиччю.

Але як таке масивне створіння може бути настільки моторним? Як з’ясувалося, це йому вдається завдяки особливій формі плавників. У горбатого кита, на відміну від крил літака, передній край бічних плавників не гладкий, а зазублений, оскільки вкритий низкою пухирців, що називаються туберкулами.

Під час швидкого плавання завдяки туберкулам зростає підйомна сила і зменшується опір води. Згідно з поясненням у журналі «Природознавство» (англ.), навіть тоді, коли кит стрімко піднімається вгору, туберкули допомагають розсікати воду і створюють над плавниками впорядковані турбулентні потоки. Якби плавники були гладенькими, кит не міг би так легко виконати цей маневр, адже турбулентні потоки виникали б позаду них і гальмували його рух.

Чи бачать науковці якесь практичне застосування цього відкриття? Конструкція крил літака, що розроблена на основі будови плавників горбатого кита, дасть можливість зменшити кількість закрилок та інших механічних пристроїв для регулювання напряму повітряного потоку. Крім того, літаки з такою конструкцією крил стануть безпечнішими й ними буде легше керувати. Фахівець з біомеханіки Джон Лонг впевнений, що незабаром «усі авіалайнери матимуть крила з такими ж пухирцями, як у горбатого кита».

Дивовижне крило чайки

До речі, крила всіх літаків сконструйовані на зразок пташиних крил. А втім, інженери можуть запозичити в природи ще багато нового. «Дослідники Флоридського університету,— повідомляється в журналі «Нью саєнтист»,— збудували 60-сантиметрову модель безпілотного літака з дистанційним управлінням, яка, подібно до чайки, ширяє, опускається і стрімко здіймається вгору».

Чайкам вдається виконувати надзвичайно складні маневри, оскільки вони вільно рухають крильми як в ліктьових, так і в плечових суглобах. Саме будову чайчиного крила взяли за основу при конструюванні крил вищезгаданого літального апарата. Слід зазначити, що він «оснащений невеликим двигуном, який з допомогою спеціальних металевих стержнів приводить у рух крила». Тож маленький літак може легко маневрувати між висотними будівлями. Особливо зацікавились цим винаходом представники військово-повітряного флоту США; вони сподіваються, що незвичайний літальний апарат допоможе їм у пошуках хімічної і бактеріологічної зброї у великих містах.

Унікальна здатність гекона

Цікаві ідеї люди можуть почерпнути і від наземних тварин. Скажімо, маленькі ящірки, які називаються геконами, мають унікальну здатність лазити по вертикальних гладеньких, як скло, поверхнях і зачіплюватися навіть за стелю. Цими істотами захоплювалися ще в біблійні часи (Приповістей 30:28, НС). Як же вдається геконам перемагати сили гравітації?

Варто зазначити, що тваринки не виділяють якогось клею. Їхній секрет криється в крихітних волосинках, або щетинках, що вкривають лапки. Щетинки так щільно прилягають до поверхні, що між молекулами щетинок і молекулами поверхні виникає слабке притягання. Таку взаємодію називають силами Ван дер Ваальса. Зазвичай гравітація сильніша від цих сил, і тому ми не можемо пересуватися по вертикальній площині. Однак завдяки великій кількості щетинок збільшується поверхня зчеплення і зростають сили міжмолекулярного притягання. Власне тому гекон не падає.

Як же людям практично застосувати таке відкриття? За цим принципом можна створити синтетичні матеріали, які замінили б липучку — інший, підказаний природою винахідa. У журналі «Економіст» (англ.) один дослідник пояснив, що новий синтетичний матеріал став би особливо корисним «у медицині в тих випадках, коли використання хімічних клеїв — протипоказано».

Хто заслуговує шани?

Нещодавно Національне управління з аеронавтики і дослідження космічного простору почало розробку робота з кількома ногами, що пересувається, немов скорпіон. Інженери з Фінляндії створили трактор на шести ногах, котрий, мов велетенська комаха, долає будь-які перешкоди. Інші вчені придумали тканину з маленькими лусочками, котрі, подібно до лусочок шишки, закриваються й відкриваються. А от гідродинамічні особливості одного з видів риб (Ostraciodontidae) надихнули науковців на створення автомобіля, який з легкістю долає опір повітря. Також, дослідивши унікальні амортизаційні властивості мушлі морського вушка, винахідники планують розробити значно легший та надійніший бронежилет.

У природі існує стільки цікавих ідей, що вчені створили цілу базу даних, в яку вже внесено тисячі прикладів, виявлених у біологічних системах. До цієї бази даних, як говориться в журналі «Економіст», вчені часто вдаються, аби «вирішувати найрізноманітніші інженерні питання». Ці приклади з природи називаються «біологічними патентами». Зазвичай власником патенту є особа чи компанія, котра має юридичне право на певний винахід. Зауважте, що про це було сказано у вищезгаданому журналі: «Вживши термін «біологічний патент», біоміметики визнали, що природа є справжнім власником патенту на унікальні інженерні вирішення».

А як у природи з’явилися такі геніальні ідеї? Чимало науковців вважають, що вони виникали протягом мільйонів років еволюційним методом спроб і помилок. А втім, є й такі, що мають зовсім іншу думку. Мікробіолог Майкл Біхі висловився 2005 року в «Нью-Йорк таймс»: «Існування розумного задуму [в природі] можна довести з допомогою простого прикладу. Коли якесь створіння виглядає, поводиться і кахкає як качка, чи потрібно шукати ще якісь доводи на доказ того, що це качка». Що він мав на увазі? «Задум і так очевидний у всьому, тож навіщо нехтувати цим простим фактом».

Безумовно, інженер, який удосконалить конструкцію крил літака, заслуговуватиме визнання. Так само вартий шани і винахідник якогось нового матеріалу, незвичайної тканини чи диво-автомобіля. Щоправда, той, хто, ігноруючи винахідника, привласнює його ідеї, вважається злочинцем.

Хіба не парадоксально: знамениті науковці, які запозичають у природи цікаві інженерні вирішення, переконані, що такі геніальні ідеї належать сліпому випадку? Якщо копія вимагає розумного конструктора, що ж тоді казати про оригінал? А й справді, хто заслуговує більшої шани — досвідчений учитель чи студент, який користується його методами?

Логічний висновок

Переглянувши численні докази існування розумного задуму в природі, мислячі люди погоджуються з такими словами псалмописьменника: «Які то численні діла Твої Господи,— Ти мудро вчинив їх усіх, Твого творива повна земля!» (Псалом 104:24). Такого ж висновку дійшов апостол Павло, котрий написав: «Його [Бога] невидимі риси — віковічну силу й божественність — чітко видно ще від створення світу, оскільки вони помітні у творінні, тому таким людям немає виправдання» (Римлян 1:19, 20).

Чимало щирих людей, які поважають Святе Письмо і вірять у Бога, заявляють, що Він не міг створити всі ці чуда шляхом еволюції. Що ж про це говорить Біблія?

[Примітка]

[Вставка на сторінці 5]

Як у природи з’явилися такі геніальні ідеї?

[Вставка на сторінці 6]

Хто є власником «біологічних патентів»?

[Рамка/Ілюстрації на сторінці 7]

Якщо копія вимагає розумного конструктора, що ж тоді казати про оригінал?

Крила цього високоманевреного літака — копія чайчиних крил.

Лапки гекона не забруднюються і ніколи не залишають по собі слідів. Гекони легко прикріпляються до будь-яких поверхонь, окрім тефлону. Науковці намагаються використати цю унікальну здібність у своїх винаходах.

Ця незвичайна риба надихнула науковців на створення нового автомобіля.

[Відомості про джерела]

Літак: Kristen Bartlett/ University of Florida; лапка гекона: Breck P. Kent; риба й машина: Mercedes-Benz USA

[Рамка/Ілюстрації на сторінці 8]

ІНСТИНКТИВНО МУДРІ СТВОРІННЯ

Чимало живих створінь вражають своєю інстинктивною мудрістю, адже вони без жодних приладів можуть дістатися до будь-якої точки нашої планети (Приповістей 30:24, 25). Розгляньмо два цікаві приклади.

◼ Мурашина геометрія. Як мурашки-фуражири знаходять дорогу до своєї домівки? Дослідники з Великобританії виявили, що для цього мурахи не тільки лишають по собі запахову стежку, але й використовують закони геометрії. Наприклад, згідно з журналом «Нью саєнтист», фараонові мурахи «зоставляють по собі сліди, які розходяться від мурашника під кутом 50—60 градусів». Що ж тут особливого? Коли мураха, повертаючись додому, натрапляє на таку своєрідну розвилку, вона інстинктивно обирає саме ту стежку, котра доведе її додому. «Завдяки цій здатності мурашки можуть із безлічі мурашиних стежок обрати необхідну. Отже вони не витрачають зайвих сил на блукання в пошуках свого мурашника».

◼ Пташині компаси. Чимало птахів за будь-якої погоди можуть безпомилково знаходити правильний шлях. Як їм це вдається? Вчені кажуть, що птахи орієнтуються по магнітному полі Землі. Проте «сила ліній магнітного поля не всюди однакова, і вони не завжди вказують на північ»,— зазначалося в журналі «Наука» (англ.). То чому ж птахи не збиваються з правильного шляху? Пернаті, ймовірно, щовечора налаштовують свій внутрішній компас відповідно до заходу сонця. Оскільки точка заходу змінюється залежно від пори року та широти, то, на думку науковців, саме «біологічний годинник допомагає птахам вносити потрібні корективи у свою орієнтацію»,— говориться в журналі.

Хто наділив мурашок знаннями з геометрії? Від кого птахи отримали компас та біологічний годинник і як вони навчилися користуватися ними? Невже це заслуга сліпого випадку? А може за цим стоїть розумний Творець?

[Відомості про джерело]

© E.J.H. Robinson 2004