Наука подражать - ЦНБ НАН Беларуси

Источник: «Народная газета» - 2013-09-21
Наука подражать
Чему можно поучиться у братьев наших меньших?
Ученые до сих пор не раскрыли секрета прочности бобровых хаток: животные
возводят их без специальной техники и легко дают фору современным строителям.
О том, какие уроки преподают человечеству животные, сегодня в номере.
Животные всегда опережали людей в своем “техническом оснащении”
Сколько существует человек, столько рядом с ним обитают животные. Это
соседство не научило людей понимать звериный язык, но позволило им многое
позаимствовать у братьев своих меньших. Не будем заносчивыми, считая, что
достижениями цивилизации мы обязаны только самим себе. Ведь нет ничего такого,
что человек изобрел бы с чистого листа, без подсказки матери-природы.
Тысячелетия поиска
Великий Леонардо да Винчи, например, присматривался к животным, желая
взять от них все лучшее для своих работ, как художественных, так и научных.
Особенно его вдохновляли птицы: наблюдая за ними, изобретатель мечтал создать
летательный аппарат. Так родился орнитоптер — устройство, которое, по задумке,
могло поднять человека в воздух. Крылья орнитоптера (они удивительно похожи на
крылья птицы и летучей мыши) заработают после того, как пилот повернет рукоятку.
Вот и получается, что предок современного самолета был придуман еще в XV веке.
Выходит, животные всегда опережали людей в своем “техническом
оснащении”. Водолазный колокол и водолазный костюм, придуманные все тем же
гениальным Леонардо да Винчи, появились в арсенале человека относительно
недавно. А водяной паук за много тысяч лет до этого научился жить под водой, неся
на брюшке и ногах некое подобие акваланга — пузырьки воздуха, позволяющие ему
дышать на дне водоема. Паук сплетает под водой домик из паутины (что-то вроде
перевернутого бокала) и наполняет его принесенным с поверхности воздухом.
А изобретению инкубатора человечество обязано курам, но не нашим
обычным несушкам, а австралийским глазчатым. Эти птицы строят для выводка
высокие сооружения и закладывают в них яйца, причем за потомством следят
самцы.
Для пользы дела
Как отметил заведующий лабораторией наземных беспозвоночных животных
НПЦ НАН Беларуси по биоресурсам кандидат биологических наук Анатолий Кулак,
наблюдательность и смекалка позволяют людям значительно облегчить свою жизнь,
наполнив ее полезными знаниями. Нас особенно удивляют научные аналогии, но
ведь простые наблюдения легли в основу народных примет, например, о низко
летающих ласточках к дождю, которыми руководствовались многие поколения.
Дмитрий Никонович, Алена Яско. Наука подражать
Открытия, связанные с практическим освоением “животных технологий”, по
мнению нашего эксперта, случаются на стыке разных наук. Так, британским
астрономам из Университета Бата пришла мысль о том, что иглы-штыри рогохвоста,
торчащие из брюшка насекомого, могут пригодиться... в космосе. Например, чтобы
буравить поверхность Марса, что довольно сложно из-за небольшой силы тяжести
на его поверхности. Исследователи сконструировали пилу с дополнительными
полотнами на конце, которые отталкиваются друг от друга подобно штырям
рогохвоста.
А в Университете Лидса сконструировали “ультратрость” для незрячих людей,
которая начинает вибрировать при приближении к объекту. Устройство работает по
принципу эхолокации, которую используют летучие мыши, распознавая объекты
окружающей среды. Трость испускает 60 000 ультразвуковых импульсов в секунду, а
затем “прислушивается” к отраженному эху. Если одни импульсы возвращаются
быстрее других, значит неподалеку находится какой-то объект, и тогда рукоятка
трости начинает вибрировать. Авторами стали специалист по головному мозгу,
биолог, изучающий летучих мышей, и инженер.
Семь подсказок природы
Какие еще приспособления ученые “скопировали” у животных при создании новых технологических
продуктов?
1. Пластиковый оберточный материал для больниц “акулья кожа”. Все тело акулы покрыто
крошечными бугристыми чешуйками, за которые не могут “зацепиться” водоросли, рачки и
бактерии, к примеру кишечные палочки с золотистым стафилококком. По аналогии создан
материал для медучреждений.
2. Лобовая часть скоростного поезда в Японии. У японских высокоскоростных поездов длинная,
похожая на клюв зимородка лобовая часть, которая помогает им тихо и спокойно выезжать из
тоннелей. Скорость реконструированных таким образом поездов увеличилась на 10
процентов, а расход топлива у них снизился на 15 процентов по сравнению с
предшественниками.
3. Лопасти с бугорками для вентиляторов. Они разрезают воздух на 20 процентов эффективнее
обычных. Конструкторы использовали принципы строения плавников горбатых китов.
4. Новые дешевые солнечные панели, микрочипы и батарейки проектируются сейчас на основе
системы выработки ферментов оранжевыми морскими губками. Это может стать
катализатором очередной технической революции после широкого внедрения в практику.
5. Рентгеновский формирователь изображения Lobster Eye (глаз лобстера). Это портативный
“фонарь”, который видит сквозь стальную стену толщиной 7,5 сантиметра. Министерство
национальной безопасности США уже вложило миллион долларов в данный проект, надеясь,
что с его помощью можно будет отыскивать контрабанду.
6. Консервант на основе сахара, который делает твердым живой материал внутри вакцины. По
оценке Всемирной организации здравоохранения, два миллиона детей умирают ежегодно от
дифтерии, столбняка и коклюша. Эти болезни можно предотвратить при помощи вакцинации.
Но поскольку в вакцине содержатся живые организмы, которые быстро умирают в
тропической жаре, ее очень трудно доставлять в сохранности в такие места. Изучив
специальные приспособления скального плауна и тихоходки, ученые создали вакцину,
которая может храниться больше недели даже в иссушающей жаре.
7. Робот Иисус, способный ходить по воде. Сейчас проект роботизированной ящерицы
дорабатывают в Университете Карнеги — Меллон. Основан он на изучении особенностей
шлемоносного василиска, или ящерицы-иисуса. Эта ящерица может бегать по воде.
Как белка в колесе
Какие конкретно полезные умения или приспособления человек может
почерпнуть у животных, которые водятся в Беларуси?
Дмитрий Никонович, Алена Яско. Наука подражать
Мы решили спросить об этом у наших ученых. Доктор ветеринарных наук,
заведующий сектором охотоведения и ресурсов охотничьей фауны Научнопрактического центра Национальной академии наук по биоресурсам Юрий Лях в
преддверии холодного периода года в первую очередь вспомнил о склонности
многих животных делать запасы на зиму.
Белка, перед тем как отправить собранные лесные дары в закрома, подвергает
их предварительной обработке. Грибы, например, сначала высушивает до
определенного состояния, а затем отыскивает укромные места, где они смогут долго
храниться. Одно животное запасает до килограмма грибов. Но это запас на крайний
случай, в основном белки питаются зимой шишками.
Самыми запасливыми, пожалуй, можно назвать бурундуков — “заначки” одного
зверька могут достигать 10 килограммов!
Бобры вполне могли бы преподать урок строительства прочных сооружений.
Гидросистеме, которую они иногда возводят на воде, может позавидовать любой
мелиоратор. Эти животные способны возводить целые каскады плотин. И хотя
ученые уже достаточно хорошо изучили строение бобровых хаток, до сих пор
полностью не раскрыт секрет их прочности. Даже волк не проберется в такой домик,
настолько он крепок.
Когда инженеры проектируют современные автомобили, они проверяют их
возможности в аэродинамической трубе. Для птиц, отмечает специалист “Аховы
птушак Бацькаўшчыны” орнитолог Ольга Лукшиц, такой “трубой” стала сама жизнь в
естественной среде, в ходе эволюции у них выработались наилучшие
аэродинамические характеристики. Кстати, зимородок, у которого японцы
позаимствовали конфигурацию лобовой части скоростного поезда, водится и в
Беларуси, правда, он занесен в Красную книгу.
Самой быстрой в полете птицей считается стриж, не случайно в честь него
названа известная пилотажная группа истребителей. Глядя на то, как взлетает
гагара, невольно проведешь аналогию с гидросамолетом. У этой птицы ноги
смещены к концу туловища, она плохо ходит, с трудом держит равновесие, а чтобы
взлететь, “бежит” по воде.
С улыбкой
В последние годы некоторые европейцы начали переезжать на зиму в более
теплые страны, в Индию или Таиланд. Переняли опыт у птиц? Белорусские кукушки,
например, улетели в Африку еще в августе. А беспересадочные полеты на большие
расстояния? Недавно белорусские орнитологи выяснили в ходе кольцевания, что
дупель, поднимаясь с Туровского луга, пролетает семь тысяч километров до
Центральной Африки без посадки! Далеко не каждый самолет может совершить
такой перелет.
Дикая природа не перестает удивлять. Открывайте ее вместе с нами!
Дмитрий НИКОНОВИЧ, Алена ЯСКО /НГ/
Дмитрий Никонович, Алена Яско. Наука подражать