ธรรมชาติสอนอะไรเรา? — ห้องสมุดออนไลน์ของวอชเทาเวอร์

ธรรมชาติสอนอะไรเรา?

“ลองถามสัตว์เดียรัจฉานดู; มันจะสอนท่านได้. และถามฝูงนกในอากาศดูเถิด; มันจะบอกท่านให้ทราบ. หรือจะถามสัตว์บกดูก็ได้; มันจะสอนท่านให้เข้าใจ. หรือจะถามปลาในทะเล; มันก็จะชี้แจงให้ท่านรู้.”—โยบ 12:7, 8.

ในช่วงไม่กี่ปีมานี้ บรรดานักวิทยาศาสตร์และเหล่าวิศวกรยอมให้พืชและสัตว์สอนพวกเขาจริง ๆ. พวกเขาศึกษาและเลียนแบบลักษณะของสิ่งมีชีวิตหลายชนิด ซึ่งเป็นสาขาวิชาหนึ่งที่เรียกว่าไบโอมิเมติกส์ เพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ใหม่และปรับปรุงเครื่องจักรกลที่มีอยู่แล้วให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น. ขณะที่คุณพิจารณาตัวอย่างต่อไปนี้ ขอให้ถามตัวเองว่า ‘ใครสมควรได้รับเกียรติสำหรับการออกแบบเหล่านี้?’

เรียนจากครีบวาฬ

นักออกแบบอากาศยานเรียนอะไรได้จากวาฬหลังค่อม? ดูเหมือนว่าจะเรียนได้มากทีเดียว. วาฬหลังค่อมที่โตเต็มที่แล้วจะมีน้ำหนักประมาณ 30 ตัน หรือหนักพอ ๆ กับรถบรรทุกที่ขนของเต็มอัตรา แถมยังมีลำตัวที่ค่อนข้างแข็งและมีครีบคล้ายกับปีกนกขนาดใหญ่. วาฬที่มีความยาวราว ๆ 12 เมตรนี้เคลื่อนตัวในน้ำได้คล่องแคล่วอย่างน่าทึ่ง. ตัวอย่างเช่น เมื่อออกหาอาหาร วาฬหลังค่อมอาจจะว่ายวนขึ้นมาเป็นวงก้นหอยใต้ฝูงสัตว์จำพวกกุ้งหรือปลาที่เป็นอาหารของมัน และขณะเดียวกันก็พ่นฟองอากาศออกมาเป็นลำ. ตาข่ายฟองอากาศนี้ซึ่งอาจมีเส้นผ่าศูนย์กลางเล็กเพียง 1.5 เมตร จะทำหน้าที่ดักล้อมสัตว์ตัวเล็ก ๆ เหล่านี้ให้รวมตัวกันที่ผิวน้ำ. จากนั้นมันก็จะอ้าปากฮุบเหยื่อที่ถูกจัดไว้อย่างเป็นระเบียบ.

สิ่งที่ทำให้นักวิจัยทึ่งเป็นพิเศษก็คือ วาฬที่มีลำตัวแข็งอย่างนี้จะหักเลี้ยวเป็นวงที่แคบอย่างเหลือเชื่อเช่นนั้นได้อย่างไร. พวกเขาค้นพบว่าเคล็ดลับก็อยู่ที่รูปทรงของครีบนั่นเอง. ขอบด้านหน้าของครีบไม่ได้เรียบเหมือนปีกเครื่องบิน แต่มีลักษณะคล้ายฟันเลื่อยโดยมีปุ่มยื่นออกมาเป็นแถว.

ขณะที่วาฬพุ่งตัวไปในน้ำ ปุ่มดังกล่าวจะช่วยเพิ่มแรงยกและลดแรงต้าน. โดยวิธีใด? วารสารแนเชอรัล ฮิสตอรี อธิบายว่าปุ่มเหล่านี้ทำให้น้ำไหลผ่านครีบเร็วขึ้นเป็นกระแสวนที่ราบรื่น แม้แต่เมื่อวาฬว่ายขึ้นสู่ผิวน้ำในองศาที่ลาดชันมาก. ถ้าครีบมีขอบหน้าเรียบ วาฬจะไม่สามารถหักเลี้ยวขึ้นเป็นวงแคบขนาดนั้นได้ เนื่องจากน้ำจะแหวกเป็นแนวและหมุนวนอยู่หลังครีบซึ่งทำให้ไม่มีแรงยก.

การค้นพบนี้สามารถนำไปใช้ประโยชน์ในทางใดได้บ้าง? ปีกเครื่องบินที่สร้างขึ้นตามแบบของครีบวาฬนี้ไม่จำเป็นต้องมีแผ่นเสริมแรงยกหรือกลไกอย่างอื่นที่ช่วยควบคุมกระแสลมมากอย่างในปัจจุบันนี้. ปีกเครื่องบินแบบนี้คงจะปลอดภัยกว่าและบำรุงรักษาได้ง่ายกว่า. จอห์น ลอง ผู้เชี่ยวชาญทางชีวกลศาสตร์ เชื่อว่าอีกไม่นาน “เราคงจะเห็นปีกของเครื่องบินไอพ่นทุกลำมีปุ่มแบบครีบวาฬหลังค่อม.”

เลียนแบบปีกของนกนางนวล

แน่นอน ปีกเครื่องบินก็ลอกแบบจากรูปทรงของปีกนกอยู่แล้ว. แต่ไม่นานมานี้วิศวกรได้ลอกแบบให้ใกล้เคียงมากขึ้นไปอีก. วารสารนิว ไซเยนติสต์ รายงานว่า “นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยฟลอริดาได้สร้างหุ่นต้นแบบที่ควบคุมด้วยรีโมทคอนโทรลซึ่งมีความสามารถเหมือนนกนางนวลที่จะลอยตัวอยู่กลางอากาศ โฉบลงมาและบินไต่ระดับด้วยความคล่องแคล่ว.”

นกนางนวลบินฉวัดเฉวียนไปในอากาศได้โดยงอปีกตรงข้อศอกและไหล่. วารสารนี้กล่าวว่า โดยเลียนแบบปีกที่งอได้นี้ “หุ่นต้นแบบขนาด 24 นิ้วตัวนี้ใช้มอเตอร์เล็ก ๆ เพื่อควบคุมก้านโลหะหลายก้านซึ่งทำให้ปีกขยับได้.” ปีกที่ได้รับการออกแบบอย่างชาญฉลาดทำให้อากาศยานลำเล็ก ๆ นี้สามารถลอยตัวและบินโฉบลงไประหว่างตึกสูงได้. กองทัพอากาศของสหรัฐกระตือรือร้นที่จะพัฒนาเครื่องบินที่สามารถควบคุมให้บินได้คล่องแคล่วเช่นนี้เพื่อใช้ในการเสาะหาอาวุธเคมีหรืออาวุธชีวภาพในเมืองใหญ่ ๆ.

ลอกแบบจากตีนตุ๊กแก

สัตว์บกก็มีอะไรที่จะสอนมนุษย์ได้มากมายเช่นกัน. เพื่อเป็นตัวอย่าง ตุ๊กแกมีความสามารถที่จะไต่ตามผนังและเกาะอยู่บนเพดานได้. แม้แต่ในสมัยคัมภีร์ไบเบิล สัตว์ชนิดนี้ก็เป็นที่รู้จักกันเนื่องจากความสามารถที่น่าทึ่งนี้. (สุภาษิต 30:28) อะไรคือเคล็ดลับที่ทำให้ตุ๊กแกสามารถต้านแรงโน้มถ่วงได้?

ความสามารถของตุ๊กแกที่จะเกาะติดกับพื้นผิวที่ราบเรียบราวกับกระจกได้นั้นมาจากขนเส้นเล็ก ๆ ที่เรียกว่าเซตา ซึ่งอยู่ที่ตีนของมัน. ตีนของมันไม่ได้มีกาวซึมออกมา. แต่มันใช้แรงของโมเลกุลขนาดจิ๋ว. โมเลกุลของพื้นผิวสองอย่างจะติดกันได้เพราะแรงดูดอ่อน ๆ ที่เรียกว่าแรงแวนเดอวาลส์. ตามปกติ แรงนี้ไม่อาจต้านแรงโน้มถ่วงได้ ซึ่งเป็นเหตุที่ทำให้คุณไม่สามารถปีนผนังได้โดยเพียงแค่ทาบฝ่ามือบนผนัง. อย่างไรก็ตาม ขนเซตาที่ตีนตุ๊กแกทำให้มีผิวสัมผัสกับผนังมากขึ้น. ขนเส้นเล็ก ๆ หลายพันเส้นที่ตีนของตุ๊กแกช่วยเพิ่มแรงแวนเดอวาลส์ ทำให้เกิดแรงดูดมากพอที่จะรับน้ำหนักของตัวมันได้.

การค้นพบนี้อาจนำไปใช้ประโยชน์อย่างไร? วัสดุสังเคราะห์ที่ทำเลียนแบบตีนตุ๊กแกอาจใช้แทนแถบยึดติดเวลโคร ซึ่งก็เป็นแนวคิดที่ลอกเลียนแบบจากธรรมชาติอีกอย่างหนึ่ง.a วารสารดิ อิโคโนมิสต์ อ้างถึงคำพูดของนักวิจัยคนหนึ่งที่ว่า วัสดุที่ทำจาก “เทปตีนตุ๊กแก” อาจมีประโยชน์เป็นพิเศษ “ในทางการแพทย์ ที่ซึ่งกาวเคมีไม่อาจใช้ได้.”

ใครสมควรได้รับเกียรติ?

ขณะเดียวกัน องค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งสหรัฐก็กำลังพัฒนาหุ่นยนต์ที่มีขาหลายขาซึ่งเดินได้เหมือนแมงป่อง ส่วนวิศวกรที่ฟินแลนด์ก็ได้สร้างรถแทรกเตอร์หกขาที่สามารถปีนข้ามเครื่องกีดขวางแบบเดียวกับแมลงยักษ์. นักวิจัยคนอื่น ๆ ได้ออกแบบเนื้อผ้าที่มีลักษณะเป็นปีกเล็ก ๆ หลายอันซึ่งเปิดปิดได้โดยเลียนแบบวิธีที่ลูกสนอ้าและหุบตัว. ผู้ผลิตรถยนต์รายหนึ่งกำลังพัฒนายานพาหนะที่เลียนแบบรูปทรงของปลาบ็อกซ์ฟิชที่มีแรงต้านต่ำอย่างน่าประหลาด. และนักวิจัยคนอื่น ๆ ก็กำลังวิเคราะห์คุณสมบัติการดูดซับแรงกระแทกของเปลือกหอยเป๋าฮื้อ โดยตั้งใจจะผลิตเสื้อกันกระสุนที่มีน้ำหนักน้อยลงและทนทานมากขึ้น.

มีความคิดดี ๆ หลายอย่างเหลือเกินที่ได้จากธรรมชาติ จนถึงขนาดที่นักวิจัยได้ทำฐานข้อมูลซึ่งเก็บรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับระบบทางชีวภาพไว้ได้หลายพันระบบแล้ว. วารสารดิ อิโคโนมิสต์ กล่าวว่า นักวิทยาศาสตร์สามารถค้นดูในฐานข้อมูลนี้เพื่อหา “วิธีแก้ปัญหาของธรรมชาติเกี่ยวกับเรื่องการออกแบบ.” ระบบของธรรมชาติที่เก็บไว้ในฐานข้อมูลนี้เป็นที่รู้จักกันว่า “สิทธิบัตรชีวภาพ.” ตามปกติ เจ้าของสิทธิบัตรจะเป็นบุคคลหรือบริษัทซึ่งจดทะเบียนแนวคิดใหม่หรือเครื่องจักรกลใหม่. วารสารดิ อิโคโนมิสต์ กล่าวถึงเรื่องฐานข้อมูลสิทธิบัตรชีวภาพนี้ว่า “โดยเรียกแนวคิดที่เฉลียวฉลาดของไบโอมิเมติกส์นี้ว่า ‘สิทธิบัตรชีวภาพ’ พวกนักวิจัยก็กำลังเน้นว่า แท้จริงแล้วธรรมชาติเป็นเจ้าของสิทธิบัตรเหล่านี้.”

ธรรมชาติได้ความคิดที่ปราดเปรื่องทั้งหมดนี้มาจากไหน? นักวิจัยหลายคนคงจะถือว่าการออกแบบที่น่าทึ่งที่เห็นได้ในธรรมชาตินี้เกิดจากการลองผิดลองถูกแบบวิวัฒนาการซึ่งใช้เวลาหลายล้านปี. แต่นักวิจัยคนอื่น ๆ ลงความเห็นต่างออกไป. นักจุลชีววิทยาที่ชื่อไมเคิล บีฮี เขียนไว้ในหนังสือพิมพ์เดอะ นิวยอร์ก ไทมส์ เมื่อปี 2005 ว่า “การออกแบบซึ่งปรากฏอย่างชัดเจน [ในธรรมชาติ] ให้ข้อโต้แย้งง่าย ๆ ที่ไม่อาจปฏิเสธได้ว่า ถ้าสิ่งนั้นดูเหมือนเป็ด, เดินเหมือนเป็ด, และร้องเหมือนเป็ด และยังไม่มีหลักฐานที่น่าเชื่อถืออื่นใดที่ชี้ว่ามันไม่ใช่เป็ด เราก็มีเหตุผลที่จะลงความเห็นว่ามันก็คือเป็ดนั่นแหละ.” ข้อสรุปของเขาคืออะไร? “ไม่ควรมองข้ามการออกแบบถ้ามันมองเห็นได้ชัดถึงเพียงนั้น.”

แน่นอน วิศวกรที่ออกแบบปีกอากาศยานที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นและปลอดภัยมากขึ้นสมควรได้รับเกียรติสำหรับการออกแบบของเขา. เช่นเดียวกัน นักประดิษฐ์ที่คิดค้นพลาสเตอร์ปิดแผลที่ใช้ประโยชน์ได้มากขึ้น หรือเนื้อผ้าที่สวมใส่สบายขึ้น หรือยานพาหนะที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ก็สมควรได้รับเกียรติ. ที่จริง ผู้ผลิตที่ลอกเลียนแบบสิ่งประดิษฐ์ของคนอื่นแต่ไม่ยอมรับหรือให้เกียรติผู้ออกแบบอาจถูกมองว่าเป็นอาชญากร.

ถ้าอย่างนั้น เป็นเรื่องมีเหตุผลสำหรับคุณไหมที่นักวิจัยผู้ได้รับการฝึกอบรมอย่างดีซึ่งเลียนแบบระบบในธรรมชาติอย่างหยาบ ๆ เพื่อแก้ปัญหาทางวิศวกรรมที่ยุ่งยากกลับไปยกย่องให้เกียรติวิวัฒนาการที่ไม่มีเชาวน์ปัญญาว่าได้คิดค้นแนวคิดดั้งเดิมอย่างเฉลียวฉลาดเช่นนี้? ถ้าสิ่งที่ลอกเลียนแบบสิ่งอื่นมาต้องมีผู้ออกแบบที่มีเชาวน์ปัญญา แล้วต้นแบบล่ะ? จริง ๆ แล้ว ใครสมควรได้รับเกียรติมากกว่า ศิลปินเอกหรือลูกศิษย์ที่เลียนแบบเทคนิคของศิลปินคนนั้น?

ข้อสรุปที่สมเหตุผล

หลังจากทบทวนหลักฐานของการออกแบบในธรรมชาติแล้ว คนช่างคิดหลายคนเห็นพ้องกับความคิดของผู้ประพันธ์เพลงสรรเสริญที่เขียนว่า “ข้าแต่พระยะโฮวา, พระราชกิจของพระองค์มีเป็นอเนกประการจริง! พระองค์ได้ทรงกระทำการนั้นทั้งสิ้นโดยพระสติปัญญา: แผ่นดินโลกเต็มบริบูรณ์ไปด้วยทรัพย์อันมั่งคั่งของพระองค์.” (บทเพลงสรรเสริญ 104:24) เปาโลผู้เขียนคัมภีร์ไบเบิลได้ข้อสรุปคล้าย ๆ กัน. ท่านได้เขียนว่า “ด้วยว่าอาการของพระเจ้าซึ่งเห็นไม่ได้นั้น คือฤทธานุภาพอันถาวรและสัมภาวะของพระองค์, ก็ทรงปรากฏชัดในสรรพสิ่งที่พระองค์ได้ทรงสร้างนั้นตั้งแต่แรกสร้างโลก.”—โรม 1:19, 20.

อย่างไรก็ตาม คนที่จริงใจหลายคนที่นับถือคัมภีร์ไบเบิลและเชื่อเรื่องพระเจ้าอาจโต้แย้งว่าพระเจ้าอาจใช้วิวัฒนาการเพื่อสร้างสิ่งที่น่าพิศวงในโลกแห่งธรรมชาติ. คัมภีร์ไบเบิลสอนอย่างไรในเรื่องนี้?

[เชิงอรรถ]

a เวลโครเป็นระบบยึดติดที่ใช้ตะขอกับห่วงซึ่งอาศัยแบบของเมล็ดหญ้าเจ้าชู้.

[คำโปรยหน้า 5]

ธรรมชาติได้แนวคิดดี ๆ มากมายขนาดนี้มาจากไหน?

[คำโปรยหน้า 6]

ใครเป็นเจ้าของสิทธิบัตรธรรมชาติ?

[จุดกรอบ/ภาพหน้า 7]

ถ้าสิ่งที่ลอกเลียนแบบสิ่งอื่นมาต้องมีผู้ออกแบบที่มีเชาวน์ปัญญา แล้วต้นแบบล่ะ?

เครื่องบินที่สามารถควบคุมให้บินได้คล่องแคล่วนี้เลียนแบบปีกของนกนางนวล

ตีนตุ๊กแกไม่สกปรก, ไม่ทิ้งรอยเท้าเอาไว้, เกาะกับพื้นผิวได้ทุกชนิดเว้นแต่เทฟลอน, เกาะและปล่อยได้โดยไม่ต้องออกแรงมาก. นักวิจัยกำลังพยายามลอกเลียนแบบตีนตุ๊กแกนี้

รูปทรงของปลาบ็อกซ์ฟิชที่มีแรงต้านต่ำอย่างน่าประหลาดนี้เป็นแรงบันดาลใจให้เกิดการพัฒนารถยนต์ต้นแบบ

[ที่มาของภาพ]

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

[กรอบ/ภาพหน้า 8]

ผู้นำร่องที่มีปัญญาโดยสัญชาตญาณ

สัตว์หลายชนิด “มีปัญญาโดยสัญชาตญาณ” ในวิธีที่พวกมันเดินทางไปในที่ต่าง ๆ ในโลก. (สุภาษิต 30:24, 25, ล.ม.) ขอพิจารณาสองตัวอย่าง.

◼ การควบคุมการจราจร ของมด มดที่ออกหาอาหารหาทางกลับรังได้อย่างไร? นักวิจัยในสหราชอาณาจักรค้นพบว่า นอกจากการทิ้งกลิ่นที่เป็นเครื่องหมายไว้ มดบางชนิดยังใช้เรขาคณิตเพื่อทำทางเดินที่ช่วยให้มันกลับรังได้ง่ายขึ้น. เพื่อเป็นตัวอย่าง วารสารนิว ไซเยนติสต์ กล่าวว่า มดฟาโรห์ “ทำทางเดินเป็นเส้นรัศมีแผ่ออกจากรังซึ่งมีทางแยกเป็นมุมประมาณ 50 ถึง 60 องศา.” มีอะไรที่น่าทึ่งเกี่ยวกับการทำทางแบบนี้? เมื่อมดเดินกลับรัง และมาถึงทางแยก สัญชาตญาณจะบอกให้มันเลือกทางที่หักเลี้ยวน้อยที่สุด ซึ่งในที่สุดจะนำมาถึงรังอย่างแน่นอน. บทความนั้นกล่าวว่า “ทางแยกที่มีลักษณะทางเรขาคณิตทำให้การสัญจรในเครือข่ายทางเดินของมดมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีมดเดินไปตามทางเหล่านั้นทั้งไปและกลับ และทำให้มดแต่ละตัวไม่ต้องเสียพลังงานไปกับการเดินผิดทาง.”

◼ เข็มทิศของนก นกหลายชนิดนำร่องได้อย่างแม่นยำแม้ต้องเดินทางเป็นระยะทางไกล ๆ และไม่ว่าจะมีสภาพอากาศเป็นอย่างไร. มันทำได้อย่างไร? นักวิจัยได้ค้นพบว่านกสามารถรับรู้สนามแม่เหล็กของโลกได้. อย่างไรก็ตาม วารสารไซเยนซ์ กล่าวว่า “เส้นสนามแม่เหล็กของโลกจะแตกต่างกันไปในแต่ละท้องที่และไม่ได้ชี้ไปทางทิศเหนือจริง ๆ เสมอไป.” อะไรช่วยป้องกันไม่ให้นกอพยพบินออกไปนอกเส้นทาง? ดูเหมือนนกปรับตั้งเข็มทิศในตัวมันโดยอาศัยดวงอาทิตย์ที่กำลังตกในช่วงเย็นของทุกวัน. วารสารไซเยนซ์ กล่าวว่า เนื่องจากจุดที่ดวงอาทิตย์ตกเปลี่ยนไปตามละติจูดและฤดูกาล นักวิจัยจึงคิดว่านกเหล่านี้ต้องสามารถชดเชยการเปลี่ยนแปลงนี้โดยอาศัย “นาฬิกาชีวภาพซึ่งบอกให้พวกมันรู้ว่าตอนนั้นเป็นช่วงไหนของปี.”

ใครกำหนดให้มดสามารถเข้าใจเรขาคณิต? ใครทำให้นกมีเข็มทิศ, นาฬิกาชีวภาพ, และสมองที่สามารถแปลข้อมูลเหล่านี้ได้? วิวัฒนาการที่ไม่มีเชาวน์ปัญญา หรือพระผู้สร้างผู้ทรงเชาวน์ปัญญา?

[ที่มาของภาพ]