Профессор Знаев - СНОВА БИОНИКА

Грамотеи

НАЧАЛЬНАЯ ШКОЛА

РУССКИЙ ЯЗЫК

Тетрадкин Град

ЛИТЕРАТУРА

Урок биологии

АНГЛИЙСКИЙ ЯЗЫК

ИСТОРИЯ

БИОЛОГИЯ

ГЕОГРАФИЯ

МАТЕМАТИКА

ИНФОРМАТИКА

Сила знаний

СНОВА БИОНИКА

 

prirodaДревнегреческий философ Демокрит, более известный как создатель учения об атомах, был еще и основоположником мимезиса — систе­мы взглядов, рассматривающей человеческую деятельность, познание и

искусство как копи­рование живой природы. «От животных мы путем подражания научились важнейшим де­лам, — писал он. — ...мы ученики ласточек в построении жилищ...»

Обитатели моря могут «позволить» себе бо­лее значительные размеры и вес по сравне­нию с наземными организмами. Так, океан­ские полипы — книдарии при длине 18 мет­ров достигают веса в одну тонну. Длинные «стебли» бурых водорослей на суше (при от­ливе) весьма непрочны, зато настолько элас­тичны, что при растяжении могут удлинять­ся на 50 процентов.

Самое высокое дерево в мире — австра­лийский эвкалипт, достигающий высоты 189 метров. Самое толстое — мексиканский ки­парис, при высоте 41 метр имевший в обхва­те на уровне груди взрослого человека более 35 метров. Самое массивное — секвойя из американского штата Калифорния. Ее вес с корнями, по расчетам, составляет две с поло­виной тысячи тонн, а из ее ствола можно из­готовить 5 миллиардов спичек!

Самый большой гриб — американский дож­девик, имеющий в обхвате около двух метров, самый тяжелый — найденный в Великобрита­нии трутовик весом свыше 45 килограммов.

Самое длинное растение на Земле — ин­дийская пальма-лиана, вытянувшаяся на 300 метров. Самый большой цветок — индонезий­ская раффлезия Арнольда диаметром один метр. Самая высокая трава — бамбук, расту­щий с огромной скоростью и достигающий высоты 40 метров.

В джунглях Венесуэлы обнаружено двенад­цать видов деревьев, корни которых... растут вверх, «взбираясь» по стволу. К этому их вы­нуждает бедная питательными веществами почва. Поэтому корни приспособились впиты­вать растворенные минералы из стекающей по стволу дождевой воды.

В безводных райо­нах острова Мадагаскар растет дерево, опреде­лившее очертаниями ствола свое название — бутылочное. Такая фор­ма позволяет ему быть своеобразным резервуа­ром, сохраняя необходи­мую для жизни влагу.

Среди птичьих гнезд есть свои рекордсмены. Орлы, например, строят гигантские сооруже­ния весом до полутонны. А гнезда-малютки у колибри величиной и массой меньше спи­чечного коробка.

Наступление цивилизации заставляет птиц отказываться при строительстве гнезд от при­менения привычных материалов. Так, индий­ские вороны, поселившиеся в больших горо­дах, перешли к использованию... металличес­кой проволоки. Гнезда из нее прочны и эф­фективно накапливают солнечное тепло.

Бобры умеют строить не только плотины, но и шлюзы, позволяющие перемещаться по воде при различных уровнях местности.

Более трехсот лет назад итальянский уче­ный Дж. Борелли впервые обратил внимание на то, что «кости у птиц пористые, полые с истонченной до предела стенкой». К приме­ру, у океанской птицы фрегата, имеющей раз­мах крыльев около двух метров, скелет ве­сит всего лишь 110 граммов.

Самое крохотное — меньше ногтя — яйцо принадлежит птичке колибри и весит около полуграмма. А самое большое, видимо, было у вымершей птицы эпиорнис — гигантского мадагаскарского страуса ростом несколько метров и весом до полутонны. В этом яйце длиной в треть метра могло поместиться 8 литров воды, а яичницы из него хватило бы на 70 человек!

Ханс Кристиац Андерсен в сказке « Снежная королева» утверждал, что каждая сне­жинка походит на десятиугольную звезду. А ведь еще в начале XVII века Иоганн Кеплер в своем трактате «О шестиугольном снеге» дал объяснение, почему снежинки всегда шестилучевые или шестиугольные.

Несколько лет назад на парижской выстав­ке индивидуальных жилых зданий было пред­ставлено «жилище XXI века», названное «Сферохоумом». По форме оно походило на футболь­ный мяч, состоящий из многоугольников. Они могли автоматически открываться и закрывать­ся в зависимости от температуры и освеще­ния — точно так же, как лепестки цветов.

Насекомые обладают множеством строи­тельных приспособлений. Это и «буровая выш­ка» на конце «хобота» жука-долгоносика, и выросты на спинках мелких жуков, превра­щающие их в маленькие «бульдозеры», и челюсти-вибраторы муравьев-листорезов, позво­ляющие им разделять древесные листы слов­но по линейке. Последняя технология, кста­ти, лишь недавно взята на вооружение уче­ными, сконструировавшими прибор «вибратом» для препарирования под микроскопом.

Муравейник, который вы можете встретить в лесу, — постройка, уходящая под землю ров­но на столько, на сколько она возвышается над землей. Это удивительно рациональное сооружение, пронизанное целой системой хо­дов, галерей и вентиляционных щелей.

Ежегодно дождевые черви перерабатывают на каждом гектаре до трех тонн земли. Чтобы двигаться в почве, червь сперва вытягивает голову, превращаясь в тонкое шило, затем втыкает ее в землю и нагнетает в нее кровь. Голова раздувается, расширяя отверстие и од­новременно укрепляя стенки тоннеля.

Структура искусственных материалов все­гда содержит множество дефектов. Это про­исходит из-за того, что никакими известны­ми способами (нагревание или охлаждение, растворение или осаждение раствора) невоз­можно при их изготовлении уложить моле­кулы, как строитель укладывает кирпичи или бревна, — поштучно. Однако в живой клетке имеется ряд систем, способных именно так выкладывать молекулы, — например, при синтезе белка.

Одна из самых распространенных в приро­де форм — спираль. По спирали закручива­ются раковины многих моллюсков и улиток, рога горных козлов и ряды семечек в подсол­нухе, жгутики бактерий и нити паутины, хо­бот слона и хвост хамелеона, смерчи и галак­тики. Не обошла ее вниманием и архитекту­ра — еще в IX веке в Ираке строили минаре­ты, подобные закручен­ной вверх спирали.

Ученые, исследую­щие биоминерализа­цию — возникновение раковин живых су­ществ, — несколько лет назад смогли смо­делировать этот при­родный процесс, что открывает возможность получения прочной керамики без нагрева­ния — как «умеют» мягкотелые организмы.

Корни деревьев играют роль вросшей в землю арматуры, удерживающей ствол. Рас­четы этой природной конструкции позволя­ют архитекторам надеяться на возведение не­боскребов не 500 метров высотой, как сей­час, а в 3 раза выше.

Сохранит ли яйцо свою прочность, если птенцов высиживать в невесомости? Такой вопрос встал перед исследователями, работа­ющими над проблемой питания космонавтов. Для проверки на орбиту собираются запус­тить японских перепелов.

В шести американских университетах про­водили опыты по выращиванию сельскохозяй­ственных культур в условиях, моделирующих космическую станцию. Удалось добиться сокра­щения сроков созревания пшеницы со 120 до 60 дней и повышения ее урожайности. Это все­ляет надежду, что пшеницу можно будет куль­тивировать и на борту межпланетных кораблей.

В Германии вступила в строй башня сво­бодного падения. Ее высота — 137 метров, диаметр — 8,5 метра. Любой брошенный предмет будет падать в ней 4,5 секунды. Даже за такое короткое время можно выявить влия­ние невесомости на различные, в том числе и биологические процессы.

Неуемная фантазия архитекторов приво­дит к появлению из ряда вон выходящих со­оружений. Так, например, в городе Хамме (ФРГ) было воздвигнуто многоэтажное здание в виде... слона. В нем разместили тропичес­кий сад, огромный аквариум и выставочную галерею.

В германском городе Розенхайме действу­ет Институт биологического строительства, да­ющий специальную подготовку архитекторам и строительным инженерам. Дело в том, что в этой стране примерно 10 процентов ново­строек составляют биодома, в которых исполь­зуются только естественные материалы. А доля зданий, имеющих отдельные биоконст­рукции, достигла уже одной четверти!

Нет-нет, разговор сейчас пойдет вовсе не о безопасности маленькой мышки. На рисун­ке вы видите, скорее, свидетельство того, что ее испугался слон и инстинктивно отдернул ногу. Нас же будет интересовать, почему мышь такая «проворная и юркая» по сравне­нию со слоном, и только ли от страха дро­жат животные. И отчего нет мышки величи­ной с мелких насекомых?

Наверняка вы ощущали, беря на руки домашнего питомца, как часто бьется его сердечко. И чем меньше ваш любимец, тем это биение чаще. Обратите внимание, что и дышат «малыши» интенсивнее, чем мы, а тем более крупные животные, например... тот же слон.

Еще немного наблюдений, и вы заметите, что «малышам» и есть тоже приходиться го­раздо чаще, чем крупным млекопитающим.

Такого рода наблюдения давно заставили людей задуматься, почему так по-разному про­исходят процессы энергообмена у различных теплокровных животных. Да и не только у них, но и у холоднокровных — земноводных и рыб, даже у насекомых. Ведь приведенные примеры, в том числе и потребление пищи, касаются получения и расходования энергии. Эти вопросы, естественно, напрямую относят­ся и к нам, людям. Благодаря энергообмену с окружающей средой мы и существуем — растем, работаем, занимаемся спортом или... развлекаемся. Вспомните, сколько энергии требуют быстрые танцы!

Изучение того, как передается, накапли­вается и расходуется энергия в живом мире, привело ученых к представлению о всеобщем круговороте энергии в природе. Более того, благодаря подсказкам природы они пришли к выводу о сохранении энергии. Этот фунда­ментальный закон оказался одинаково спра­ведлив как для живого, так и для неодушев­ленного мира, а значит, и для машин, для техники.

Какое место в этих процессах занимает человек? Все ли тайны природы, связанные с движением энергии, ему теперь открыты? Разве здесь ему уже нечему учиться у приро­ды, нечего позаимствовать у нее? Вот мы и попытаемся рассказать о том, как человек искал ответы на эти вопросы. А поскольку, как мы уже знаем, на долю зеленых расте­ний приходится 97 процентов всей биомассы Земли, с них и начнем.

Поиск

ФИЗИКА

Школярик

ХИМИЯ

Веселый ранец

Поделиться

Яндекс.Метрика

Рейтинг@Mail.ru