Винаходи в природі

Вчені й інженери часом б’ються над вирішенням проблем, які не представляють ніякої складності для… жаб, риб, птахів і навіть самих звичайних комах. Тварини нерідко володіють такими досконалими механізмами, що якби людина змогла відтворити їх, вона отримала би в своє розпорядження багато нових дивовижних приладів.

Ось, наприклад, богомол. Його мозок – це справжня лічильна машина, яка діє швидко і безпомилково. За двадцяту частку секунди богомол координує всю інформацію, яку отримує його мозок, і хапає здобич.

Чи траплялося вам коли-небудь бачити кажана в пошуках здобичі? На повному льоту він зауважує віддалений об’єкт, що рухається і точно розраховує траєкторію польоту для того, щоб блискавично наздогнати і схопити свою жертву. Відомо, що кажан володіє свого роду локатором – приладом, який дає йому можливість визначати напрям звуку.

Особливий інтерес вчених викликає кажан-риболов. Справа в тому, що цей вид кажанів володіє спеціальним локатором для виявлення риби. Летюча миша летить низько над водою, раптово занурює свої гострі кігті під воду і кожен раз витягує рибку. Механізм «шостого почуття» цієї тварини досліджений досить глибоко, але, тим не менш, тут ще багато неясного. Локатори і гідрофони, створені людиною, поки ще багато в чому поступаються тим, патент на винахід яких належить природі.

Бджола не тільки заслуговує загального захоплення і вдячності. Вона теж може зробити свій внесок у науку, потрібно тільки змусити її відповісти на ряд питань. Ось бджола-розвідниця, повернувшись у вулик, химерним танцем в повітрі “пояснює” робочим бджолам, куди їм слід летіти за нектаром. Нектар може знаходитися і дуже далеко від вулика, але бджоли все зрозуміли і вже летять в потрібному напрямку.

Що ж це за таємничий засіб зв’язку? Які сигнали подає бджола? Яке їхнє значення?

Цікаво було б дізнатися, яким засобом зв’язку користуються деякі тропічні риби. Як дізнається кожна риба із зграйки, в якій точно момент інші риби повернуть і в якому напрямку відправляться? Адже їх рухи завжди одночасні! Можливо, риби випускають якісь слабкі імпульси. Досліди показують, що певні види тропічних риб реагують навіть на електричне поле, створюване піднесеним до акваріума гребенем, яким попередньо провели по волоссю.

Жаба – істота серйозна і ніколи не розсіює своєї уваги даремно. Її очі і мозок об’єднані в найпростіший пристрій, який виключає всю другорядну інформацію та концентрує увагу тільки на головному: схопити здобич і вислизнути від ворога. А тепер уявіть собі сконструйований за таким принципом електронний апарат. Для нього знайшлося б багато роботи. В аеропорту, спостерігаючи за екраном радара, він міг би виявляти кожен віддалений від своєї лінії польоту літак і посилати автопілоту вказівки щодо коригування польоту. Встановлений на контрольному посту великого шосе, він міг би отримувати інформацію з інших доріг, що ведуть в місто, і регулювати рух транспорту.

У ніздрях альбатроса «встановлений» надзвичайний механізм, завдяки якому він може пити морську воду. (Яким чином вдається йому очищати морську воду від солі?) Вчені сподіваються, що альбатрос, врешті-решт, поділиться з ними своїм секретом.

Приємно працювати, коли ваш «співробітник» розуміє вас з півслова. Такий дельфін – великий друг і улюбленець вчених. Тут природа воістину не поскупилася. Дельфіни не тільки розумні і тямущі, але і мають ряд «механізмів», на які із заздрістю дивляться вчені та інженери.

Яким чином ці ссавці досягають такої швидкості руху у воді – до 72 км на годину? Легко собі уявити, як багато дала би морякам відповідь на це питання. Деякі дослідники вважають, що дельфіни мають здатність зменшувати силу тертя. Вода легко обтікає його загострений ніс – точку, в якій його шкіра майже не містить крові. Ближче до хвоста, де рух потоку, оточуючого тіло тварини, стає турбулентним, міститься набагато більша кількість шкірних кровоносних судин. Можливо, така «попутна» циркуляція крові сприяє обтіканню. Якщо це так, то чому б не одягнути підводні човни і кораблі в пластмасову «шкіру», що імітує будову шкіри тварини?

Вже не раз говорилося про те, що дельфін володіє дивним локаційним апаратом. Нещодавно був проведений цікавий дослід. Двох дельфінів помістили у великий басейн, наповнений брудною водою. Видимість в ньому була не більше ніж 50 см. Весь басейн величиною 16,75 м на 21, 35 м був усіяний металевими жердинами, які, якщо їх зачепити, приводили в дію дзвінок. Протягом перших 20 хвилин плавання в цьому лабіринті дзвінок пролунав всього лише чотири рази. Мабуть, дельфіни торкнулися жердини горизонтальним плавником свого хвоста, коли їх тіло вже пройшло вперед. Наступні 20 хвилин дзвінок дзвонив ще рідше, а після цього дельфіни плавали по басейну, не зачіпаючи жердин навіть у цілковитій темряві.

Досліди показали, що дельфіни користуються своїм локатором для швидкого визначення розміру предметів. У басейн кидали маленьку, довжиною в 15 см плямисту рибку – великі ласощі для дельфінів – і велику рибу, до якої дельфін ставиться досить байдуже. Як би мутна і брудна не була вода, дельфін жодного разу не помилився – він прямо прямував до маленької рибки.

Наукові дослідження показали, що акула – це справжня природна телекерована торпеда. Цілком ймовірно, на слід жертви її «наводить» не сильно розвинений нюх, як думали раніше, а справжня локаційна система, за допомогою якої вона сприймає всілякі звуки і коливання. Американський дослідник доктор Уоррен Вісбі намагається нині розкрити секрет цього «механізму».

На серці акули під анестезією прикріплюються електроди спеціального приладу. Акулу поміщають в басейн. У воді відтворюється звук, схожий на той, який видає риба під час боротьби, в той же момент акула отримує легкий електричний імпульс. Прилад зазначає, що серце акули «стрибає». Через деякий час серце акули вже реагувало на звук без електричного імпульсу, тобто акула виявляла звукову хвилю. Поки ще не вдалося змусити акул реагувати на звук без попереднього тренування їх електричною стимуляцією. Іншими словами, ще невідомо, які саме звуки привертають їхню увагу.

Щоб краще вивчити життя мешканців морів, вчені прикріплюють на спину акул, китів, дельфінів і черепах радіопередавачі і відпускають їх в океан. Правда, ці передавачі діють тільки тоді, коли антена знаходиться над водою, але крихітні прибори збирають і записують інформацію про всі дії морських істот і про воду, яка їх оточує. Потім, коли антена вийде з води, всі ці дані будуть автоматично передані.

Міграція птахів… Ця дивовижна здатність пернатих цікавить не тільки зоологів і мисливців. В останні роки нею зацікавилися метеорологи, радіотехніки, фахівці з радіолокації і астрономи. Дуже може бути, що саме птахи дадуть ключ до розробки систем орієнтації в космічному просторі і автоматичного управління космічними апаратами. Мініатюрний радіопередавач, укріплений на спині птиці, може “розповісти” про її шляхи, ще раз показати, яким чином птах реагує на зміну магнітного поля, а також допомогти з’ясувати, які орієнтири використовує птах у польоті.

Ну, а цього жука-скарабея можна зарахувати в штат авіапідрозділу. Вдалося з’ясувати, що скарабей за допомогою своїх складних очей отримує надзвичайно точну інформацію про швидкість руху предметів. Техніки відтворили структуру ока комахи, і цей багатоклітинний фотоелектричний елемент зараз проходить випробування на літаках.