Vad lär vi oss av naturen?

”Jag ber dig: Fråga husdjuren, de skall undervisa dig, och himlens flygande skapelser, de skall ge dig besked. Eller visa intresse för jorden, den skall undervisa dig, och havets fiskar skall förkunna det för dig.” (JOB 12:7, 8)

UNDER senare år har vetenskapsmän och ingenjörer på ett mycket bokstavligt sätt låtit sig undervisas av växter och djur. De studerar och kopierar detaljer i formgivningen hos olika levande organismer – ett område som kallas biomimetik – för att skapa nya produkter och förbättra existerande produkter. När du ser på följande exempel kan du fråga dig: Vem förtjänar egentligen att få äran för all denna formgivning?

Man lär sig av knölvalens bröstfenor

Vad kan flygplanskonstruktörer lära sig av knölvalen? En hel del, verkar det som. En vuxen knölval väger omkring 30 ton – lika mycket som en fullastad lastbil – och har en relativt stel kropp med stora bröstfenor som påminner om vingar. Den kan bli över 10 meter lång och rör sig anmärkningsvärt snabbt och smidigt i vattnet. När den jagar föda kan den simma uppåt i cirklar under ett stim av kräftdjur eller fiskar samtidigt som den blåser ut en ström av luftbubblor. Det här ”nätet” av luftbubblor, som inte är större än 1,5 meter i diameter, samlar ihop det tilltänkta bytet vid ytan. Där kan valen sedan sätta i sig sin prydligt insamlade måltid.

Det som särskilt förbryllade forskarna var hur det här djuret med sin stela kropp kan simma runt i vad som verkar vara omöjligt snäva cirklar. De upptäckte att hemligheten ligger i formen på bröstfenorna. Fenornas framkanter är inte släta, som framkanten på en flygplansvinge, utan ojämna, med en rad utskjutande knölar.

När valen glider genom vattnet gör de här knölarna att lyftkraften ökar och att vattenmotståndet minskar. Hur då? I tidskriften Natural History förklaras det att knölarna får vattnets hastighet över fenan att öka i ordnade virvlar, även när valen stiger i mycket branta vinklar. Om fenorna hade haft jämna framkanter skulle valen inte ha kunnat göra så snäva stigande svängar, eftersom vattnets turbulens bakom fenan skulle ha motverkat lyftkraften.

Hur skulle den här upptäckten kunna komma till praktisk nytta? Flygplansvingar med liknande konstruktion skulle uppenbarligen behöva färre klaffar eller andra mekaniska anordningar för att justera luftströmmen. Sådana vingar skulle vara säkrare och enklare att underhålla. John Long, expert på biomekanik, tror inte att det kommer att dröja länge förrän ”vi får se vartenda jetplan ha knölar på vingarna liknande dem som knölvalen har på sina bröstfenor”.

Man härmar fiskmåsvingar

Flygplansvingar efterliknar naturligtvis redan fågelvingar. Men ingenjörer har på senare tid kommit ännu ett steg närmare originalet. Tidskriften New Scientist rapporterar att ”forskare vid University of Florida ... har byggt en liten fjärrstyrd prototyp av ett flygplan som precis som fiskmåsen kan sväva i luften, dyka och stiga snabbt”.

Fiskmåsarna utför sina anmärkningsvärda luftakrobatiska manövrer genom att böja vingarna i armbågs- och axellederna. I tidskriften sägs det att ”den 60 centimeter långa prototypen har en liten motor som styr ett antal metallstänger som får vingarna att röra sig” och på så sätt efterlikna måsens böjliga vingar. Tack vare de här skickligt konstruerade vingarna kan planet stå stilla och sväva i luften och dyka ner mellan höga byggnader. Det amerikanska flygvapnet är mycket intresserat av att utveckla ett flygplan med sådan god manöverförmåga för att kunna söka efter kemiska eller biologiska vapen i storstäder.

Man kopierar geckoödlans fötter

Landdjur har också mycket att lära människan. Den lilla geckoödlan, till exempel, kan klättra uppför väggar och hänga upp och ner i taket. På Bibelns tid var den, precis som nu, känd för den här fantastiska förmågan. (Ordspråksboken 30:28) Vad är det som gör att geckoödlan kan trotsa tyngdlagen?

Geckoödlans förmåga att hålla sig fast, till och med vid ytor släta som glas, beror på mikroskopiska, hårliknande hakpapiller som täcker fötternas undersidor. Fötterna utsöndrar inte något lim. Ödlorna drar i stället nytta av en svag molekylär kraft. Molekylerna på de två ytorna fäster vid varandra tack vare mycket svaga attraktiva krafter som kallas van der Waals-krafter. Normalt är gravitationskraften mycket starkare än de här krafterna, och det är orsaken till att vi människor inte kan klättra uppför väggar bara genom att trycka handflatorna mot dem. Men geckoödlans små hakpapiller ökar den yta som kommer i kontakt med väggen. Summan av van der Waals-krafterna som uppstår mellan väggen och de tusentals hakpapillerna på geckoödlans fötter ger den lilla ödlan tillräckligt stor fästförmåga för att den skall kunna hålla sig kvar.

Vilken nytta skulle man kunna ha av den här upptäckten? Syntetiska material som efterliknar geckoödlans fötter skulle kunna vara ett alternativ till kardborrband – en idé som också är hämtad från naturen.a I tidskriften The Economist citeras en forskare som säger att ”geckotejp” skulle kunna vara särskilt användbar ”i medicinska sammanhang där kemiskt lim inte kan användas”.

Vem förtjänar att få äran?

Forskare vid den amerikanska rymdflygstyrelsen (NASA) håller på att utveckla en robot med åtta ben som går som en skorpion, och ingenjörer i Finland har redan tagit fram en sexbent traktor som likt en jättestor insekt kan klättra över hinder. Andra forskare har framställt ett textilmaterial med små flikar som härmar tallkottens sätt att öppna och stänga sig. En biltillverkare håller på att konstruera ett fordon som är utformat efter koffertfiskens förvånansvärt strömlinjeformade design. Ytterligare andra forskare undersöker de stötdämpande egenskaperna hos abalonesnäckornas skal för att kunna tillverka lättare och starkare skyddsvästar.

Man har hämtat så många utmärkta idéer från naturen att forskare har skapat en databas som redan innehåller tusentals olika biologiska system. Vetenskapsmän kan söka i databasen för att hitta ”naturliga lösningar på sina konstruktionsproblem”, sägs det i The Economist. De naturliga system som finns i databasen kallas ”biologiska patent”. I vanliga fall är patenthavaren den person eller det företag som har fått patent på en ny idé eller en ny maskin, men när det gäller den här databasen över ”biologiska patent” sägs det i The Economist: ”Genom att kalla biomimetiska knep ’biologiska patent’ understryker forskarna helt enkelt att det i själva verket är naturen som har patenten.”

Hur kunde naturen komma på alla de här fantastiska idéerna? Många forskare skulle säga att den skenbart genialiska formgivningen i naturen är ett resultat av att evolutionen under miljoner år har prövat sig fram. Men andra forskare drar en annan slutsats. Mikrobiologen Michael Behe skrev 2005 i The New York Times: ”Den tydliga förekomsten av design [i naturen] gör det befogat att använda ett slående enkelt argument: om något ser ut som, går som och låter som en anka har vi, i brist på övertygande bevis för motsatsen, goda skäl att dra slutsatsen att det faktiskt är en anka.” Vad är hans slutsats? ”Man skall inte förbise designen bara för att den är så uppenbar.”

Den ingenjör som konstruerar en säkrare och effektivare flygplansvinge förtjänar helt visst att få äran för sin konstruktion. Likaså förtjänar den uppfinnare som tänker ut ett mer allsidigt förbandsmaterial – eller ett behagligare textilmaterial eller ett effektivare motorfordon – att få äran för sin design. I själva verket kan en tillverkare som kopierar någon annans konstruktion utan att erkänna eller ge äran åt konstruktören betraktas som en brottsling.

Tycker du då att det är logiskt att högt utbildade forskare som gör grova kopior av olika system i naturen för att lösa svåra tekniska problem tillskriver ointelligent evolution äran för den genialiska ursprungliga idén? Om det krävs en intelligent formgivare för att göra kopian, hur är det då med originalet? Vem förtjänar egentligen den största äran – den mästerlige konstnären eller eleven som tar efter hans teknik?

En logisk slutsats

Efter att ha granskat vittnesbörden om formgivning i naturen instämmer många människor med psalmisten, som skrev: ”Många är dina verk, Jehova! Med vishet har du gjort dem alla. Jorden är full av vad du har frambringat.” (Psalm 104:24) Bibelskribenten Paulus drog en liknande slutsats. Han skrev: ”Hans [Guds] osynliga egenskaper ses nämligen tydligt alltifrån världens skapelse, ja, hans eviga makt och gudomlighet.” (Romarna 1:20)

Men många ärliga människor som respekterar Bibeln och tror på Gud hävdar att Gud kan ha använt evolution för att skapa undren i naturen. Men vad lär Bibeln om det?

[Fotnot]

[Infälld text på sidan 5]

Hur kunde naturen komma på så många bra idéer?

[Infälld text på sidan 6]

Vem är naturens patenthavare?

[Ruta/Bilder på sidan 7]

Om det krävs en intelligent formgivare för att göra kopian, hur är det då med originalet?

Vingarna på det här flygplanet med enastående manöverförmåga efterliknar fiskmåsens vingar

Geckoödlans fötter blir inte smutsiga, lämnar inga avtryck, kan hålla sig fast på vilken yta som helst utom teflon och kan sätta sig fast och släppa taget utan större ansträngning. Forskare försöker kopiera dem

Koffertfiskens förvånansvärt strömlinjeformade design har gett idén till en ny bilmodell

[Bildkälla]

Flygplan: Kristen Bartlett/University of Florida; geckoödlas fot: Breck P. Kent; koffertfisk och bil: Mercedes-Benz USA

[Ruta/Bilder på sidan 8]

INSTINKTIVT VISA NAVIGATÖRER

Många djur är ”instinktivt ... visa” när det gäller att hitta rätt här på vår jord. (Ordspråksboken 30:24, 25) Se på två exempel:

◼ Trafikreglering bland myror Hur kan myror som söker efter föda hitta tillbaka till sitt bo? Forskare i Storbritannien har upptäckt att vissa myror, förutom att de lämnar doftspår, också använder sig av geometri för att bygga stigar som gör det lätt att hitta hem. Faraomyrorna, till exempel, ”bygger stigar som strålar ut från boet och som delar sig i en vinkel på 50–60 grader”, sägs det i New Scientist. Varför är det så anmärkningsvärt? När myran är på väg tillbaka till boet och kommer fram till ett ställe där stigen delar sig, väljer den instinktivt den stig som avviker minst och som ofelbart leder hem. I artikeln sägs det vidare: ”Geometrin i de förgrenade stigarna gör att trafiken av myror genom nätverket av stigar fungerar på bästa tänkbara sätt – i synnerhet när det är trafik i båda riktningarna – och att enskilda myror inte slösar energi på att gå åt fel håll.”

◼ Fågelkompasser Många fåglar navigerar med enastående exakthet över långa avstånd och i alla slags väder. Hur gör de det? Forskare har upptäckt att fåglar kan känna av jordens magnetfält. Men de ”magnetiska fältlinjerna varierar från plats till plats och pekar inte alltid rakt norrut”, sägs det i tidskriften Science. Vad är det som gör att flyttfåglarna inte kommer ur kurs? Fåglarna kalibrerar tydligen sin inbyggda kompass med hjälp av den nedgående solen varje kväll. Eftersom solens position vid solnedgången ändras beroende på breddgrad och årstid tror forskarna att de här fåglarna måste kunna kompensera för förändringarna med hjälp av en ”biologisk klocka som talar om för dem vilken tid på året det är”, sägs det i Science.

Vem lärde myran geometri? Vem gav fåglarna en kompass, en biologisk klocka och en hjärna som kan tolka informationen från de här instrumenten? Ointelligent evolution? Eller en intelligent Skapare?

[Bildkälla]

© E.J.H. Robinson 2004