Hüppa sisu juurde

Hüppa sisukorda

Mida õpetab loodus?

Mida õpetab loodus?

 Mida õpetab loodus?

„Küsi ometi loomadelt, et need õpetaksid sind, ja taeva lindudelt, et need annaksid sulle teada, või kõnele maale, et ta teeks sind targaks, ja et mere kalad jutustaksid sulle!” (IIOB 12:7, 8, P 1997)

VIIMASTEL aastatel on teadlased ja insenerid lasknud end taimedel ja loomadel sõna otseses mõttes õpetada. Nad uurivad ja jäljendavad mitmesuguste elusorganismide ehituslikke iseärasusi – see teadusala on tuntud kui biomimeetika –, et luua uusi tooteid ja parandada olemasolevate mehhanismide tööd. Järgnevaid näiteid vaadeldes küsi endalt: „Kes tegelikult väärib nende struktuuride eest tunnustust?”

Mida võib vaala loibadest õppida

Mida saavad lennukikonstruktorid küürvaalalt õppida? Paistab, et paljutki. Täiskasvanud küürvaal kaalub umbes 30 tonni – sama palju kui täiskoormaga veoauto – ning tal on võrdlemisi jäik kere koos suurte mõlajate loibadega. See 12-meetrine loom on vees tähelepanuväärselt liikuv. Näiteks toitudes võib küürvaal ujuda allpool talle toiduks olevaid koorikloomasid või kalu, tehes ülespoole keerduvaid spiraale ning puhudes välja mullijugasid. Mullidest moodustunud väike 1,5-meetrise läbimõõduga „võrk” ajab saakloomad pinnale kokku. Seejärel neelab vaal oma priske suutäie alla.

Erilist huvi pakkus teadlastele see, kuidas selline jäiga kerega loom suudab keereldes nii uskumatult tihedaid ringe teha. Neile selgus, et saladus peitub vaala loibade ehituses. Loiva esiserv pole mitte sile nagu lennukitiib, vaid sakiline, moodustudes reast eenduvatest mõhnadest nimetusega köbrukesed.

Kui vaal väledalt vees liigub, suurendavad  need köbrukesed tõstejõudu ja vähendavad veetakistust. Mil moel? Ajakirja „Natural History” selgitusel tekib tänu neile köbrukestele ühtlane keeriseline veevool loiva peale ka siis, kui vaal tõuseb ülespoole väga järsu nurga all. Juhul, kui loiva esiserv oleks sile, ei suudaks vaal selliseid tihedaid tõusuringe teha, sest veekeeris moodustuks loiva taha, mis aga oleks tõstejõule takistuseks.

Millist praktilist rakendust see avastus tõotab? Samasuguse struktuuriga lennukitiivad ilmselt ei vajaks enam nii palju pöördklappe või muid mehaanikaseadmeid õhuvoolu suunamiseks. Sellised tiivad oleksid turvalisemad ja hõlpsamini hooldatavad. Biomehaanikaspetsialist John Long usub, et peagi saabub päev, mil „igal reisilennukil võib näha mõhnasid nagu küürvaala loibadel”.

Kajakatiiva jäljendamine

Lennukitiivad teadagi juba jäljendavad linnutiibade kuju. Kuid hiljuti suutsid insenerid sedalaadi jäljendamise vallas uuele tasandile tõusta. „Florida ülikooli teadlased,” kirjutab „New Scientist”, „on konstrueerinud mehitamata lennuki katseeksemplari, mis suudab nagu kajakas hõljuda ning järsult üles- ja allapoole söösta”.

Kajakad sooritavad oma imetlusväärseid õhumanöövreid, painutades tiibu küünar- ja õlaliigestest. Sellist painduvat tiivastruktuuri jäljendav „60-sentimeetrine näidislennuk reguleerib väikese mootori abil tervet rida metallkange, mis liigutavad tiibu”, annab ajakiri teada. Tänu sellistele nutikalt projekteeritud tiibadele suudab väikelennuk kõrgehitiste vahel hõljuda ja pikeerida. USA õhujõud on väga huvitatud sellise ülihästi manööverdatava õhusõiduki väljatöötamisest, et kasutada seda suurlinnades keemia- ja biorelvade otsimisel.

Geko jala kopeerimine

Samuti maismaaloomadelt on palju õppida. Näiteks väikesel sisalikul gekol on võime mööda seina üles ronida ja pea alaspidi lakke klammerduda. Juba Piibli aegadel oli see loomake tuntud oma hämmastavate võimete poolest (Õpetussõnad 30:28, UM). Milles seisneb geko gravitatsioonile vastupanemise saladus?

Geko võime klammerduda isegi klaassiledale pinnale tuleneb ta jalgu katvatest imepisikestest harjakestest. Jalad ei erita kleepainet, vaid kasutavad ära üliväikest  molekulaarjõudu. Kahe pinna molekulid nakkuvad ülinõrkade tõmbejõudude mõjul, mida nimetatakse van der Waalsi jõududeks. Tavapäraselt on gravitatsioonijõud neist jõududest tugevam, mistõttu inimene pole võimeline mööda seina üles ronima, surudes vaid peopesad vastu pinda. Kuid geko tillukesed harjakesed suurendavad kontaktpinda seinaga. Van der Waalsi jõud, korrutatuna tuhandete harjakestega geko jalgadel, tekitavad tõmbejõu, mis suudab hoida kinni tillukese sisaliku raskust.

Mis kasu võib see avastus anda? Geko jala struktuuri jäljendavad sünteetilised materjalid võivad kujuneda alternatiiviks takjas-tüüpi kinnitusmaterjalile – mille idee on samuti loodusest laenatud. * Ajakiri „The Economist” toob ära teadlase sõnad, et „gekoteip” võiks olla eriti kasulik tehismaterjal „meditsiiniliste protseduuride puhul, kus keemilisi liimaineid ei saa kasutada”.

Kes peaks pälvima tunnustust?

Vahepeal aga on USA riiklik aeronautika- ja kosmonautikaorganisatsioon tegelenud hulkjalgse roboti väljatöötamisega, mis liigub edasi nagu skorpion, ning Soome insenerid on juba konstrueerinud kuuejalgse traktori, mis suudab otsekui hiigelputukas ronida üle takistuste. Teadlased on töötanud välja ka kanga, milles olevad klapikesed jäljendavad männikäbide avanemist ja sulgumist. Üks autotootja on töötamas välja sõidukit, mis jäljendab kohverkalaliste üllatavalt väikese takistusega keha ehitust. Samuti uurivad teadlased ürgteolise merikõrva koja amortisatsiooniomadusi eesmärgiga valmistada kergemaid ja tugevamaid kehaturviseid.

Loodusest on ammutatud sedavõrd palju häid ideid, et teadlased on koostanud andmebaasi, kuhu kuulub juba tuhandeid bioloogilisi struktuure. Seda andmebaasi uurides võivad teadlased leida „oma konstrueerimisprobleemidele looduslikke lahendusi”, kirjutab „The Economist”. Neid andmebaasis sisalduvaid looduslikke struktuure kutsutakse „bioloogilisteks patentideks”. Tavapäraselt on patendiomanikuks üksikisik või ettevõte, kes on oma uudse idee või seadme ametlikult registreerinud. „The Economist” ütleb bioloogiliste patentide andmebaasi käsitledes: „Kutsudes oivalisi biomimeetilisi lahendusi „bioloogilisteks patentideks”, teadlased vaid toonitavad mõtet, et tegelikult on patendiomanikuks loodus.”

Mil moel on loodus kõigile neile hiilgavatele ideedele tulnud? Paljud teadlased omistaksid need looduses ilmnevad täiesti geniaalsed struktuurid miljonite aastate jooksul toiminud evolutsioonilisele katse-eksituse meetodile. Kuid on teadlasi, kes on jõudnud hoopis teistsugusele järeldusele. Mikrobioloog Michael Behe kirjutas aastal 2005 ajalehes „The New York Times”: „Selgelt ilmnev kavandatus [looduses] laseb esitada veenvalt lihtsa argumendi: kui olend näeb välja, kõnnib ja prääksub nagu part, siis on meil täielik alus järeldada, et ta ongi part, juhul kui puuduvad vaieldamatud tõendid vastupidise kohta.” Tema järeldus? „Kavandatuse fakti ei saa ignoreerida juba ainuüksi sellepärast, et see on nii ilmne.”

Insener, kes konstrueerib turvalisema, suurema jõudlusega lennukitiiva, väärib kindlasti oma töö eest tunnustust. Samuti väärib oma töö eest kiitust leiutaja, kes töötab välja universaalse sideme – või mugavama rõivamaterjali või efektiivsema sõiduki. Tegelikult võidakse tootjat, kes kopeerib kellegi teise kavandatut teda tunnustamata, pidada kurjategijaks.

Kas tundub olevat siis loogiline, et targad teadlased, kes keerukaid tehnoloogiaprobleeme lahendades looduses esinevaid struktuure algeliselt jäljendavad, omistavad geniaalse algidee mittemõistuslikule evolutsioonile? Kui juba koopia eeldab mõistusega kavandajat,  siis mida öelda originaali kohta? Kes siis väärib tegelikult rohkem tunnustust, kas meisterlik kunstnik või tema tehnikat jäljendav õpilane?

Loogiline järeldus

Vaadelnud tõendeid looduses esineva kavandatuse kohta, väljendavad paljud mõtlevad inimesed lauliku tundeid, kes kirjutab: „Kui palju on sinu tegusid, Jehoova! Sa oled nad kõik teinud targasti! Maa on täis sinu looduid!” (Laul 104:24). Samasugusele järeldusele jõuab piiblikirjutaja Paulus: „[Jumala] nähtamatut olu, nii tema igavest väge kui jumalikku olemist, nähakse, kui neid pannakse tähele, tema tegudes maailma loomisest alates” (Roomlastele 1:19, 20).

Ent paljud siirad Piiblist lugu pidavad ja Jumalasse uskuvad inimesed võivad väita, et Jumal võis ka evolutsiooni teel loodusmaailma imesid luua. Mida aga õpetab Piibel?

[Allmärkus]

^ lõik 15 Takjas-tüüpi materjali ehk Velcro konksukestest ja silmustest koosnev kinnitussüsteem põhineb takjaseemniste ehitusel.

[Väljavõte lk 5]

Kuidas suutis loodus tulla välja nii paljude oivaliste ideedega?

[Väljavõte lk 6]

Kes on looduse patendiomanik?

 [Kast/pildid lk 7]

Kui juba koopia eeldab mõistuslikku kavandajat, siis mida öelda originaali kohta?

See ülihästi manööverdatav lennuk jäljendab kajaka tiiba

Geko jalad ei määrdu, ka ei jäta need mingit jälge, klammerduvad igasugusele pinnale, välja arvatud teflon, ning kinnituvad ja irduvad kergesti. Teadlased üritavad neid jäljendada

Kohverkala üllatavalt väikese takistusega keha ehitus on inspiratsiooniks sõidukikonstrueerimisel

[Allikaviited]

Lennuk: Kristen Bartlett/ University of Florida; geko jalg: Breck P. Kent; kohverkala ja auto: Mercedes-Benz USA

[Kast/pildid lk 8]

INSTINKTIIVSELT TARGAD ORIENTEERUJAD

Paljud loomad kõikjal planeedil Maa on instinktiivselt targad teed leidma (Õpetussõnad 30:24, 25). Vaadelgem kahte näidet.

Sipelgate liikluskorraldus Kuidas leiavad toiduotsingule siirdunud sipelgad tagasitee pessa? Suurbritannia teadlased avastasid, et lisaks lõhnamärkidele kasutavad mõningad sipelgad radade rajamisel geomeetriat, et kodutee leidmine oleks hõlpsam. Näiteks vaaraosipelgad „rajavad pesa juurest väljuvaid radasid, mis hargnevad 50–60-kraadise nurga all”, teatab „New Scientist”. Mis suhtes on see võrgustik tähelepanuväärne? Kui sipelgas pesa juurde tagasi pöördudes jõuab raja hargnemiskohta, valib ta instinktiivselt raja, mis kõige vähem kõrvale kaldub ja kindlasti koju viib. „Tänu geomeetriliselt hargnevatele radadele,” öeldakse artiklis, „liigub sipelgate voog eriti just siis, kui nende liikumine on kahesuunaline, mööda rajavõrgustikku võimalikult optimaalselt, nii et üksiksipelgate vales suunas liikumisest tuleneda võiv energiakadu on minimaalne.”

Linnukompassid Paljud iga ilmaga pikki vahemaid läbivad linnud orienteeruvad ülitäpselt. Mil moel? Teadlased on avastanud, et linnud on võimelised tajuma Maa magnetvälja. Kuid maakera „magnetvälja jõujooned on eri paigus erisugused ega suundu alati põhja”, mainib ajakiri „Science”. Mis takistab rändelennul linde kursist kõrvale kaldumast? Ilmselt kalibreerivad linnud igal õhtul oma sisemist kompassi loojuva päikese järgi. Kuna päikese loojangupunkt laiuskraadide ja aastaaegadega muutub, arvavad teadlased, et linnud on „neile aastaajast teada andva bioloogilise kella” abil võimelised neid muutusi ilmselt kompenseerima, kirjutab „Science”.

Kes programmeeris sipelgasse geomeetriateadmised? Kes varustas linnud kompassi ja bioloogilise kellaga ning ajuga, mis on võimeline neilt abivahenditelt saabuvat infot tõlgendama? Kas mittemõistuslik evolutsioon? Või ehk mõistusega Looja?

[Allikaviide]

© E.J.H. Robinson 2004