Живые чудо‑приборы

Многие животные наделены природой удивительными способностями и возможностями. Порой их организмы служат образцом для людей, создающих высокоточные приборы и устройства. По чувствительности, надежности и умению приспосабливаться к различным условиям не могут сравниться с биологическими чудо‑приборами даже самые совершенные механизмы, рожденные человеческой мыслью.

В XX веке с возникновением бионики, изучающей уникальные свойства животных, научно‑технический прогресс сделал резкий рывок вперед. Благодаря своеобразному плагиату, когда человек заимствовал и использовал в своих целях изобретения природы, было создано множество приборов и аппаратов, успешно применяющихся сегодня в самых разных отраслях жизнедеятельности людей.

Гремучая змея, например, наделена удивительным органом, при помощи которого она видит тепловые (инфракрасные) лучи (две ямки на голове, напоминающие пару ноздрей). Ночная зоркость гремучников потрясающая — даже на расстоянии 200 м они способны увидеть выползшую из норки полевую мышь и поймать ее! Разглядев своеобразный тепловой портрет, змея может уловить разницу температур даже в тысячную долю градуса! Эта поразительная особенность рептилии была использована людьми при создании некоторых медицинских приборов.

А вот обыкновенная лягушка умеет виртуозно ловить языком комаров и мошек. Сидя неподвижно, она поджидает, когда насекомое окажется вблизи нее. Молниеносно выбрасывая свое «лассо», лягушка настигает жертву, и та оказывается у нее в желудке. Лягушке помогает особая «система оповещения». Исследователи установили, что она видит насекомых лишь тогда, когда они пролетают перед ее глазами по определенной траектории и в непосредственной близости от языка. Только в этом случае в мозг лягушки от глаз передается сигнал «Вижу пищу!», причем сигналы поступают не от одной, а сразу от двух групп нервных клеток. Одна из них отправляет информацию о форме насекомого, появившегося в поле зрения, а другая о том, насколько четко и контрастно выглядит потенциальная жертва. Такая раздельная передача увиденного помогает лягушке быстро и точно определить положение летящей мошки в пространстве.

Этот принцип раздельного видения был в 70‑х годах применен в электронных машинах, предназначенных для чтения рукописных текстов. Один узел электронного мозга машины следил за формой знаков, второй — за их контрастностью. Позже эту идею использовали при создании современных сканеров.

Мухи — одни из самых непривлекательных насекомых и к тому же примитивных, на первый взгляд, — имеют неоценимое значение для науки. Многие десятилетия зоологов интересовал один загадочный орган двукрылых насекомых — жужжальце. Он похож на булавку головка на тонком черенке. Поначалу бытовало мнение, что мухи при помощи этого органа только жужжат, но все оказалось гораздо сложнее. Без жужжалец насекомые не могут лететь по прямой. Во время полета жужжальце вибрирует, и каждый раз, когда изменяется направление движения, черенок вытягивается, и муха тут же выравнивает траекторию своего полета. Когда этот секрет был раскрыт, его использовали для создания нового, очень важного прибора — вибрационного гироскопа. Он высокочувствителен и мгновенно фиксирует любые изменения движения сверхзвуковых самолетов. Применявшийся прежде обычный гироскоп — волчок — работал в таких случаях не всегда точно.

Все та же муха оказала людям и другую важную услугу. Как известно, строение глаза этого насекомого сильно отличается от строения глаза человека. Состоящие из особого сетчатого экрана, глаза мухи позволяют ей видеть не одно, а множество изображении какого‑либо предмета. Когда этот предмет движется, он как бы переходит из одного изображения в другое, что, в свою очередь, дает возможность с большой точностью определять скорость его перемещения. После того как принцип устройства глаз насекомого был изучен биологами, инженеры смогли создать новый прибор, который назвали «Глаз мухи». С его помощью теперь определяют скорость полета современных авиалайнеров.

В некоторых случаях науке и инженерной мысли так и не удается угнаться за даром сверхчувствительности животных. К примеру, по сей день одним из лучших «приборов» по предсказанию погоды является рыба голец, которую любят разводить в домашних условиях китайцы и жители многих других стран. В ясную погоду голец лежит на дне аквариума без движения, лишь изредка позвопяя себе передвигаться на небольшие расстояния. В теплую, но облачную погоду рыбка немного оживает, однако движения ее по‑прежнему ленивы и медлительны. Если же голец начинает суетиться и сновать вдоль стенок аквариума, можно не сомневаться: вскоре небо обязательно затянется тучами. Ну а если голец мечется по аквариуму вправо‑влево и вверх‑вниз, то через несколько часов пройдет сильнейший ливень или даже случится буря. В надежности этого живого барометра можно быть абсолютно уверенным: голец безошибочно предсказывает изменения погоды в 97— 98 случаях из 100. Ни один прибор на такую точность пока что не способен!

Славящиеся своими достижениями в области электроники японцы тем не менее не обходятся без помощи «живых приборов». В реках и озерах Японии, главной бедой которой являются землетрясения, водится несколько видов рыб‑малюток, очень чутко реагирующих на любые сейсмические процессы. За 5—8 часов до землетрясения всегда спокойные малютки начинают бешено метаться по аквариуму, предупреждая тем самым о грозящей беде. Именно благодаря им были спасены многие тысячи человеческих жизней. Чувствительны рыбки и к изменениям атмосферного давления. Органом‑синоптиком у этих рыбок является их плавательный пузырь.

Обыкновенные золотые рыбки могут заменить прибор, определяющий качество очищенных сточных вод. Если взять порцию проверяемой воды, десятикратно развести ее и запустить в нее «живые индикаторы», рыбки мгновенно почувствуют в воде присутствие ядовитых веществ и тут же начнут суетиться, хаотично перемещаться.

Предсказать землетрясение могут и некоторые другие виды рыб. Летом 1923 года на морском побережье близ Токио была обнаружена глубоководная усатая треска. Два дня спустя там разразилось страшное землетрясение, унесшее 143 тысячи человеческих жизней. И такие случаи с треской, появлявшейся из морских глубин незадолго до землетрясения, происходили не раз. Начиная с 60‑х годов XX века японские сейсмологи наблюдают за треской и стараются заблаговременно предупреждать своих сограждан об опасности. Жертв с тех пор действительно стало меньше.

Можно долго перечислять уникальные возможности животных. Мир по‑прежнему скрывает от нас множество волнующих тайн. И хотя мы стараемся по мере сил разгадывать их, величие, гармония и непревзойденная мудрость всемогущей природы никогда не перестанут восхищать человечество.

Дата добавления: 2015-07-20