Ի՞նչ է սովորեցնում բնությունը

«Հարցրու անասուններին, որ քեզ սովորեցնեն, եւ երկնքի թռչուններին, որ քեզ իմացնեն։ Կամ խօսիր երկրի հետ, եւ նա քեզ կ’սովորեցնէ, եւ քեզ կ’պատմեն ծովի ձկները» (ՅՈԲ 12։7, 8)։

ՎԵՐՋԻՆ տարիներին գիտնականները և ինժեներները բառիս բուն իմաստով թույլ են տալիս, որ բույսերն ու կենդանիները սովորեցնեն իրենց։ Նրանք ուսումնասիրում են և կրկնօրինակում տարբեր ստեղծագործությունների կառուցվածքները։ Գիտության այս ճյուղը հայտնի է բիոնիկա անունով։ Հետևյալ օրինակները քննելիս հարցրեք ինքներդ ձեզ. «Իրականում ո՞վ է արժանի փառքի այսպիսի ստեղծագործությունների համար»։

Սովորել կետի լողաթիակներից

Ի՞նչ կարող են ինքնաթիռ նախագծողները սովորել սապատավոր կետից։ Շատ բան։ Սապատավոր կետը կշռում է մոտավորապես 30 տոննա, այնքան, որքան բեռնավորված բեռնատար մեքենան։ Մարմինը առաձգական չէ, իսկ լողաթիակները նման են թռչնի թևերի։ 12 մետր երկարություն ունեցող այս կենդանին ջրի տակ բավականին շարժուն է։ Օրինակ՝ երբ սապատավոր կետը ուտելիք է փնտրում, նա, խեցեմորթների կամ ձկների տակից գալարաձև պտույտներ կատարելով, լողում է դեպի վեր և այդ ամբողջ ընթացքում պղպջակներ է բաց թողնում։ Պղպջակների այս «ցանցը», որն ընդամենը 1,5 մետր տրամագիծ ունի, այդ կենդանիներին հավաքում է ջրի մակերեսի վրա։ Այնուհետև մի ակնթարթում կետը կուլ է տալիս հմտորեն բռնած իր որսը։

Հետազոտողներին հատկապես հետաքրքրում էր այն, թե ոչ առաձգական մարմին ունեցող այս արարածը ինչպես է պտույտներ կատարում անհնարին թվացող փոքր տրամագծով։ Նրանք հայտնաբերեցին, որ գաղտնիքը կետի լողաթիակների կառուցվածքի մեջ է։ Լողաթիակների առջևի ծայրը հարթ չէ, ինչպես ինքնաթիռի թևը, այլ ատամնավոր է և նման է դուրս ցցված պալարների շարանի։

Մինչ կետը ճեղքում է ջուրը, այդ պալարները մեծացնում են վերամբարձ ուժը և նվազեցնում ջրի դիմադրությունը։ Ինչպե՞ս։ Մի պարբերագրում բացատրվում է, որ նրա պալարների շնորհիվ ջուրը սկսում է առանց խոչընդոտի արագ շրջապտույտ կատարել լողաթիակների վերևի մասում նույնիսկ այն ժամանակ, երբ կետը ուղղաձիգ դեպի վեր է լողում («Natural History»)։ Սակայն եթե լողաթիակը հարթ լիներ և չունենար պալարներ, կետը չէր կարողանա, այդպիսի փոքրիկ պտույտներ կատարելով, կտրուկ վեր բարձրանալ, քանի որ ջուրը կսկսեր ձագարաձև պտտվել նրա լողաթիակների տակ և վերամբարձ ուժը կնվազեր։

Գործնականում ի՞նչ օգուտ կարող է տալ այս հայտնագործությունը։ Եթե ինքնաթիռի թևերը կառուցվեն նման ձևով, օդի հոսքը փոխելու համար ավելի քիչ էլերոնների կամ այլ մեխանիկական սարքերի կարիք կլինի։ Այսպիսի թևերը ավելի անվտանգ կլինեն և դրանք սարքին վիճակում պահելը ավելի հեշտ կլինի։ Բիոմեխանիկայի մասնագետ Ջոն Լոնգը կարծում է, որ մոտ ապագայում «հնարավոր է տեսնենք, որ ցանկացած ռեակտիվ ինքնաթիռ սապատավոր կետի լողաթիակների նման թևեր ունի»։

Կրկնօրինակել ծովային որորի թևերը

Անկասկած, ինքնաթիռի թևերը արդեն իսկ կրկնօրինակում են թռչունների թևերը։ Սակայն վերջերս ինժեներներն այս կրկնօրինակումը այլ բարձունքի են հասցրել։ «Նյու սայենթիստ» հանդեսում ասվում է. «Ֆլորիդայի համալսարանի հետազոտողները ստեղծել են հեռակառավարվող ինքնաթիռի մոդել, որը ծովային որորի նման կարող է թռչել, կտրուկ իջնել և արագորեն վեր բարձրանալ»։

Ծովային որորները իրենց տպավորիչ մանյովրները կատարում են՝ ծալելով թևերը արմունկների և ուսերի հատվածում։ Կրկնօրինակելով թևերի այս դյուրաթեք կառույցը՝ մասնագետները «24 դյույմաչափ ինքնաթիռի մոդելի համար գործածում են փոքր շարժիչ՝ կառավարելու մի շարք մետաղե ձողեր, որոնք շարժում են թևերը»,— նշվում է այդ պարբերագրում։ Իմաստնորեն նախագծված այս թևերը փոքր ինքնաթիռին հնարավորություն են տալիս թռչել բարձրահարկ շինությունների միջև և ուղղաձիգ վայրէջք կատարել։ ԱՄՆ–ի ռազմա–օդային ուժերը շահագրգռված են ստեղծելու այսպիսի ճկուն շարժումներ կատարող ինքնաթիռ, որը կարող է մեծ քաղաքներում քիմիական կամ կենսաբանական զենքեր փնտրել։

Կրկնօրինակել գեկկոնի ոտքերը

Ցամաքի վրա ապրող կենդանիներից նույնպես սովորելու շատ բան կա։ Օրինակ՝ գեկկոն կոչվող փոքր մողեսը կարողանում է մագլցել պատերը և կառչել առաստաղներից։ Նույնիսկ աստվածաշնչյան ժամանակներում մողեսը հայտնի էր իր այս զարմանալի կարողությամբ (Առակաց 30։28)։ Ո՞րն է գաղտնիքը, որ գեկկոնը չի ենթարկվում ձգողականության ուժին։

Գեկկոնը կարողանում է կպչել նույնիսկ ապակու նման հարթ մակերեսներին՝ շնորհիվ իր ոտքերը ծածկող մանր մազմզուկների, որոնք կոչվում են խոզաններ։ Նրա ոտքերը սոսինձ չեն արտադրում, այլ օգտագործում են փոքր մոլեկուլային ուժ։ Երկու մակերեսների վրայի մոլեկուլները կպչում են իրար շատ թույլ քարշային ուժի շնորհիվ, որը հայտնի է վան դեր Վալսի ուժ անվանումով։ Սովորաբար ձգողականության ուժը հեշտությամբ ճնշում է այս ուժերին, որի պատճառով էլ մենք չենք կարողանում մագլցել պատերը՝ պարզապես մեր ձեռքերը հպելով դրանց։ Սակայն գեկկոնի փոքր խոզանները, կպչելով պատին, մեծացնում են մակերեսը։ Վան դեր Վալսի ուժի և գեկկոնի ոտքերի հազարավոր խոզանների միացումից առաջ է գալիս բավականաչափ կպչուն ուժ, որն էլ պահում է այդ փոքր մողեսին։

Ի՞նչ օգուտ կարող է տալ այս հայտնագործությունը։ Սինթետիկ նյութերը, որոնք կկրկնօրինակվեն գեկկոնի ոտքերից, կարող են օգտագործվել որպես վելկրոյի համարժեք (սա նույնպես կրկնօրինակված է բնությունից)։a «Էկոնոմիստ» հանդեսում մեջբերված է հետազոտողներից մեկի խոսքերն այն մասին, որ գեկկոնի մոդելով պատրաստված նյութը կարող է օգտակար լինել «բժշկության մեջ, որտեղ չեն կարող օգտագործվել քիմիական կպչուն նյութեր»։

Ո՞վ է արժանի փառքի

ԱՄՆ–ի Աստղանավորդության և տիեզերական տարածության ուսումնասիրության ազգային վարչությունը ստեղծում է բազմոտանի ռոբոտ, որը քայլում է կարիճի նման, իսկ Ֆինլանդիայում ինժեներները արդեն ստեղծել են վեց անիվ ունեցող տրակտոր, որը կարող է հաղթահարել իր ճանապարհի վրա եղած արգելքները, ինչպես կաներ հսկա միջատը։ Այլ հետազոտողներ ստեղծել են այնպիսի կտոր, որը նման է սոճու բացվող և փակվող կոնաձև պտղին։ Ավտոմեքենաներ արտադրող մի ընկերություն այնպիսի մեքենաներ է արտադրում, որոնք կրկնօրինակված են շրջահոսուն ձև ունեցող ձկից։ Իսկ ուրիշ մասնագետներ ուսումնասիրում են փորոտանիների խեցիների հարվածամեղմիչ հատկանիշները, որպեսզի կարողանան ստեղծել ավելի թեթև և ավելի ամուր զրահ։

Բնությունից այնքան շատ մտահղացումներ են փոխառվել, որ հետազոտողները հիմնել են տվյալների շտեմարան, որոնցում դասավորել են այդ բազմաթիվ կենսաբանական համակարգերը։ «Էկոնոմիստ» հանդեսում ասվում է, որ գիտնականները կարող են հետազոտել այդ շտեմարանները, որպեսզի «իրենց նախագծած սարքերի հետ կապված խնդիրները լուծելու բնական ձևեր» գտնեն։ Տվյալների շտեմարանում ընդգրկված կենսաբանական համակարգերը հայտնի են որպես «կենսաբանական արտոնագրեր»։ Սովորաբար արտոնագրի իրավունքը պատկանում է այն անհատին կամ ընկերությանը, որն օրինական կերպով գրանցում է նոր գաղափարը կամ մեխանիզմը։ Ուսումնասիրելով կենսաբանական արտոնագրի այս շտեմարանը՝ «Էկոնոմիստ» հանդեսն ասում է. «Բնությունից կրկնօրինակված հնարքները անվանելով ‘կենսաբանական արտոնագրեր’՝ հետազոտողները պարզապես ընդգծում են, որ այդ արտոնագրերի իսկական սեփականատերը բնությունն է»։

Որտեղի՞ց է բնությունը ձեռք բերել այս բոլոր հրաշալի գաղափարները։ Շատ հետազոտողներ բնությունից կրկնօրինակված հնարքները վերագրում են միլիոնավոր տարիների էվոլյուցիոն փորձերին և սխալներին։ Սակայն ուրիշ հետազոտողներ այլ եզրահանգման են գալիս։ Մանրէակենսաբան Մայքլ Բիհին 2005 թ.–ին «Նյու Յորք Թայմզ» թերթում գրեց. «Ակնհայտ է, որ [բնությունը] նպատակային ձևով է ստեղծվել, և դա թույլ է տալիս բերել հետևյալ պարզ, բայց անվիճելի փաստարկը. եթե մի բան նման է բադի, քայլում է բադի նման, կռկռում է բադի նման և հակառակն ապացուցելու համար այլ փաստարկներ գոյություն չունեն, ապա հիմքեր կան եզրակացնելու, որ այդ կենդանին բադ է»։ Ի՞նչ եզրակացություն է անում նա։ «Եթե տվյալ բանի կառուցվածքն ակնհայտ է, այդ փաստը չպետք է անտեսել»։

Այն ինժեները, որն ավելի անվտանգ և որակյալ ինքնաթիռի թև է նախագծում, ինչ խոսք, իր նախագծի համար, պատվի է արժանի։ Նմանապես, այն գյուտարարը, որը հնարել է ունիվերսալ վիրակապ, ավելի հարմարավետ գործվածք կամ ավելի որակյալ ավտոմեքենա, պատվի է արժանի իր նախագծի համար։ Իսկ այն ձեռնարկատերը, որը կրկնօրինակում է ուրիշի նախագիծը, սակայն չի ընդունում և պատվի չի արժանացնում նախագծողին, կարող է համարվել հանցագործ։

Ուստի տրամաբանակա՞ն է արդյոք, որ ականավոր գիտնականները, որոնք փորձում են կրկնօրինակել բնության համակարգերը ինժեներական դժվար խնդիրներ լուծելու համար, բնօրինակի հանճարեղ նախագիծը վերագրում են բանականություն չունեցող էվոլյուցիային։ Եթե կրկնօրինակելու համար բանական նախագծող է պահանջվում, ապա ի՞նչ կարելի է ասել բնօրինակի մասին։ Իրականում ո՞վ է արժանի ավելի մեծ պատվի՝ վարպե՞տը, թե՞ աշակերտը, որը պարզապես կրկնօրինակում է նրա նախագիծը։

Տրամաբանական եզրահանգում

Ծանոթանալով այն փաստերին, որոնք վկայում են, որ բնությունը բանական Նախագծող է ունեցել, մտածող մարդկանցից շատերը ունենում են այն նույն զգացումները, որ ունեցավ սաղմոսերգուն, երբ գրեց հետևյալ խոսքերը. «Ո՜րքան մեծ են քո գործերը, ով Տէր. նորանց բոլորն իմաստութիւնով ես արել. երկիրը լիքն է քո ստեղծուածներովը» (Սաղմոս 104։24)։ Աստվածաշնչի գրողներից մեկը՝ Պողոսը, նույնպես այդպես էր մտածում։ Նա գրեց «Որովհետեւ [Աստծու] աներեւոյթ բաները աշխարհքի սկզբիցն ստեղծուածներովն իմացուելով տեսնվում են, որ է՝ նորա մշտնջենաւոր զօրութիւնը եւ Աստուածութիւնը» (Հռովմայեցիս 1։19, 20)։

Սակայն բազում անկեղծ մարդիկ, ովքեր հարգանք ունեն Աստվածաշնչի հանդեպ և հավատում են Աստծուն, կարող են պնդել, որ Աստված էվոլյուցիայի միջոցով է ստեղծել բնության այս հրաշքները։ Ի՞նչ է այս մասին սովորեցնում Աստվածաշունչը։

[Ծանոթագրություն]

[Մեջբերում 5–րդ էջի վրա]

Որտեղի՞ց է բնությունը ձեռք բերել այսքան շատ հրաշալի գաղափարներ

[Մեջբերում 6–րդ էջի վրա]

Ո՞ւմ է պատկանում բնության արտոնագիրը

[Շրջանակ 7–րդ էջի վրա]

Եթե կրկնօրինակի համար բանական նախագծող է պահանջվում, ապա ի՞նչ կարելի է ասել բնօրինակի մասին

Ճկուն շարժումներ կատարող այս ինքնաթիռի թևերը կրկնօրինակված են ծովային որորի թևերից

Գեկկոնի ոտքերը չեն կեղտոտվում և երբեք հետքեր չեն թողնում, դրանք կարող են կառչել ցանկացած մակերեսի, բացի տեֆլոնից, և առանց դժվարության կպչել ու պոկվել։ Հետազոտողները փորձում են կրկնօրինակել գեկկոնի ոտքերը

Այս ձկան զարմանալիորեն շրջահոսուն ձևը տվեց ավտոմեքենայի որոշակի տեսակ ստեղծելու գաղափարը

[Թույլտվությամբ]

Airplane։ Kristen Bartlett/ University of Florida; gecko foot։ Breck P. Kent; box fish and car։ Mercedes-Benz USA

[Շրջանակ/նկար 8–րդ էջի վրա]

ԲՆԱԶԴՈՎ ԻՄԱՍՏՈՒՆ «ՃԱՆԱՊԱՐՀՈՐԴՆԵՐԸ»

Շատ կենդանիներ բնազդով «իմաստուն» են այն առումով, որ կարողանում են գտնել իրենց ճանապարհը Երկիր մոլորակի վրա (Առակաց 30։24, 25)։ Քննարկենք երկու օրինակ։

◼ Մրջյունների երթևեկության վերահսկումը։ Ինչպե՞ս են կեր հայթայթող մրջյունները գտնում իրենց տունդարձի ճանապարհը։ Միացյալ Թագավորության հետազոտողները հայտնաբերել են, որ որոշ մրջյուններ տունդարձի ճանապարհը հեշտությամբ գտնելու համար որպես նշան իրենց ետևից հոտ արձակող հատուկ նյութ են թողնում։ Բացի այդ, նրանք երկրաչափություն են օգտագործում, որպեսզի կարողանան արահետներ պատրաստել։ Օրինակ՝ մի պարբերագրում փարավոն կոչվող մրջյունների մասին ասվում է, որ նրանք «բնից դուրս գալիս արահետներ են գցում, որոնք 50–60 աստիճան անկյան տակ ճյուղավորվում են»։ («Նյու սայենթիստ») Իսկ ինչո՞վ է ուշագրավ այդ երևույթը։ Տունդարձի ճանապարհին մրջյունը հասնում է այնտեղ, որտեղ արահետները բաժանվում են, և բնազդաբար բռնում է ամենափոքր անկյուն ունեցող արահետը, որն անկասկած առաջնորդում է նրան դեպի իր բույնը։ Հոդվածում ասվում է. «Այդ արահետների երկրաչափական ձևը բավականին արդյունավետ է դարձնում արահետների ցանցի միջով մրջյունների անցուդարձը, հատկապես երբ նրանք քայլում են երկու ուղղությամբ։ Դրա շնորհիվ ամեն մի մրջյուն հեշտությամբ կարողանում է գտնել իր ճանապարհը՝ առանց ավելորդ էներգիա ծախսելու»։

◼ Թռչունների կողմնացույցը։ Շատ թռչուններ, անկախ նրանից, թե ինչպիսի եղանակ է, կատարյալ ճշգրտությամբ կարողանում են երկար տարածություններ կտրել–անցնել։ Ինչպե՞ս։ Թռչուններն ամենայն հավանականությամբ զգում են երկրի մագնիսական դաշտը։ Սակայն մի ամսագրում նշվում է, որ «երկրի մագնիսական դաշտը տարբեր տեղերում տարբեր է և ոչ միշտ է ցույց տալիս, թե իրականում որ կողմում է հյուսիսը» («Science»)։ Այդ դեպքում ո՞րն է պատճառը, որ չվող թռչունները չեն շեղվում ճիշտ ուղղությունից։ Հետազոտողները հայտնաբերել են, որ թռչունները ակներևաբար ամեն երեկո ճշտում են իրենց ներքին կողմնացույցը մայր մտնող արևի հետ։ Քանի որ արևի դիրքը մայր մտնելիս փոխվում է ըստ աշխարհագրական լայնության և տարվա եղանակի, գիտնականները կարծում են, որ այս թռչունները կարողանում են հարմարվել փոփոխություններին՝ շնորհիվ «կենսաբանական ժամացույցի, որը նրանց ցույց է տալիս տարվա ժամանակը»,— նշվում է վերոհիշյալ ամսագրում։

Հետաքրքիր է, ո՞վ է ծրագրել այնպես, որ մրջյունը երկրաչափություն հասկանա։ Ո՞վ է տվել թռչուններին կողմնացույց, կենսաբանական ժամացույց, ինչպես նաև ուղեղ՝ ընդունակ ընկալելու այն տեղեկությունները, որոնք հնարավոր է ստանալ այս գործիքների միջոցով։ Բանականություն չունեցող էվոլյուցիա՞ն, թե՞ բանականությամբ օժտված Արարիչը։

[Թույլտվությամբ]

E.J.H. Robinson 2004