مَن فعل ذلك اولا؟
الفصل ١٢
مَن فعل ذلك اولا؟
١ ماذا قال احد علماء الاحياء عن المخترعين البشر؟
«أشُك،» قال عالِم أَحيائي، «في اننا مبتكرون، كما نظنّ؛ فنحن مجرد مقلِّدين.»١ فالمخترعون البشر في كثير من الاحيان يكرِّرون فقط ما يفعله النبات والحيوان لآلاف السنين. وهذا التقليد للاشياء الحية شائع جدا بحيث أُعطي اسمه الخاص — البيونيكا bionics.
٢ اية مقارنة اجراها عالم آخر بين التقنية البشرية وتقنية الطبيعة؟
٢ ويقول عالِم آخر ان كل المجالات الاساسية تقريبًا للتقنية البشرية انما «فتحتها الاشياء الحية واستخدمتها لمصلحتها . . . قبل ان يتعلَّم العقل البشري فهم وظائفها والتحكم فيها.» وعلى نحو مثير للاهتمام، يضيف: «في مجالات عديدة، لا تزال التقنية البشرية متخلِّفة بعيدًا وراء الطبيعة.»٢
٣ اية اسئلة يجب تذكُّرها فيما نتأمل في امثلة عن البيونيكا؟
٣ واذ تفكِّرون في هذه المَقدرات المعقَّدة للمخلوقات الحيَّة التي حاول المخترعون البشر تقليدها، هل يبدو معقولا الاعتقاد أنها حدثت بمجرد الصدفة؟ وأنها حدثت، لا مرةً واحدةً فحسب، بل مراتٍ عديدة في مخلوقات لا يتعلق بعضها ببعض؟ أليست هذه نوع التصاميم المعقَّدة الذي يعلِّمنا الاختبار انه لا يمكن ان يكون إلا نتاج مصمِّم بارع؟ أتعتقدون حقًّا ان الصدفة وحدها يمكن ان تخلق ما استلزم لاحقًا رجالا موهوبين لتقليده؟ تذكَّروا اسئلة كهذه فيما تتأملون في الامثلة التالية:
٤ (أ) كيف يبرِّد الأرَض بيته؟ (ب) اي سؤال يَعجز العلماء عن الاجابة عنه؟
٤ تكييف الهواء. تُبرِّد التقنية العصرية بيوتًا عديدة. ولكنَّ الأرَض termites، قبل زمن طويل، كان يبرِّد ايضا بيته، وهو لا يزال يفعل ذلك. فقريته تقع في وسط كومة كبيرة. ومنها يرتفع الهواء الدافئ داخل شبكة من القنوات الهوائية قرب السطح. هنا يخرج الهواء الفاسد عبر الجوانب ذات المسامّ، ويتسرَّب الهواء البارد النقي ويهبط الى غرفة هوائية في قعر الكومة. ومن هنا ينتشر داخل القرية. ولبعض الاكوام فتحات في القعر حيث يدخل الهواء النقي، وفي الطقس الحار، يتبخَّر الماء المتصاعد من تحت الارض، مبرِّدًا بالتالي الهواء. فكيف تنسِّق ملايين العاملات العمي جهودها لتشييد بُنًى مصمَّمة بهذه البراعة؟ يُجيب عالم الاحياء لُويس توماس: «ان الواقع الواضح لاظهارها شيئا كذكاء جماعي انما هو لغز.»٣
٥-٨ ماذا تعلَّم مصممو الطائرات من أجنحة الطيور؟
٥ الطائرات. استفاد تصميم أجنحة الطائرات على مرّ السنين من دراسة أجنحة الطيور. فتقوُّس جناح الطير يزوِّد بالرَّفْع اللازم للتغلب على سحب الجاذبية الى اسفل. ولكن عندما يميل الجناح الى فوق كثيرًا، ينشأ خطر الهويان. ولتجنب الهويان، لدى الطائر في الحدِّ الأمامي من جناحيه صفوف، او قلَّابات، من الريش تندفع الى الاعلى مع تزايد ميلان الجناح (١، ٢). وهذه القلَّابات تُبقي على الرَّفْع بمنع التيَّار الهوائي الرئيسي من الانفصال عن سطح الجناح.
٦ والميزة الاخرى ايضًا لضبط الاضطراب الهوائي والحيلولة دون «الهويان» هي الجُنَيح (٣)، حُزمة صغيرة من الريش يستطيع الطائر رفعها مِثل الإبهام.
٧ وعند أطراف الأجنحة لكل من الطيور والطائرات تتشكَّل دوَّامات فتُحدِث مقاومة هوائية. والطيور تقلِّل ذلك بطريقتين. فلبعضها، كالسَّمَامة والقَطْرَس، أجنحة طويلة نحيفة اطرافها صغيرة، وهذا التصميم يزيل معظم الدوَّامات. وللبعض الآخر، كالصقر الكبير والنسر، أجنحة عريضة تُنتج دوَّامات كبيرة، ولكنَّ الطيور تتجنب ذلك عندما تبسط، كالأصابع، القوادم التي في اواخر أجنحتها. وذلك يحوِّل هذه الاواخر الكليلة الى عدَّة اطراف ضيِّقة تقلِّل الدوَّامات والمقاومة الهوائية (٤).
٨ لقد تبنَّى مصممو الطائرات العديد من هذه الميزات. فتقوُّس الاجنحة يزوِّد الرَّفْع. وتعمل قلَّابات ونُتوءات مختلفة كمُفسِدات للاضطراب الهوائي او كآلات مكبحية. وتخفِّف بعض الطائرات الصغيرة المقاومة الهوائية في طرَف الجناح بتركيب صفائح مسطَّحة بزوايا قائمة مع سطح الجناح. ومع ذلك، لا تزال أجنحة الطائرات تقصُر عن العجائب الهندسية الموجودة في أجنحة الطيور.
٩ اية حيوانات ونباتات سبقت الانسان في استخدام مضادّ التجمُّد، والى ايّ حد هو فعَّال؟
٩ مضادّ التجمُّد. يستعمل البشر الغليكول في مبرِّدات السيارات كمضادّ للتجمُّد. ولكنَّ بعض النباتات المجهرية تستعمل الغليسَرول المشابه كيميائيا لئلا تتجمَّد في بحيرات القطب الجنوبي. وهو موجود ايضًا عند الحشرات التي تبقى حيَّة في درجات حرارة تبلغ ٤ تحت الصفر فَهْرَنهايت. وهنالك اسماك تُنتج مادَّتها الخاصة المضادَّة للتجمُّد، ممكِّنة اياها من العيش في المياه القارِسة للقطب الجنوبي. وبعض الاشجار تبقى حيَّة في درجات حرارة تبلغ ٤٠ تحت الصفر فَهْرَنهايت لانها تحتوي على «ماء نقي جدًّا، بلا جُسَيمات غبار او تراب يمكن ان تتشَّكل عليها بلّورات الثلج.»٤
١٠ كيف تَصنع وتستعمِل بعض خنافس الماء أجهزةً للتنفس تحت الماء؟
١٠ التنفُّس تحت الماء. يشد الناس اوعية من الهواء على ظهورهم ويبقون تحت الماء حتى ساعة من الوقت. أما بعض خنافس الماء فتفعل ذلك بطريقة أبسط وتبقَى تحت الماء مدةً أطول. انها تقبض على فُقَّاعة هواء وتغُوص. وتؤدِّي الفُقَّاعة وظيفة الرئة. فتأخذ ثاني أُكسيد الكربون من الخُنْفساء وتنثره في الماء، وتأخذ الاكسجين المُذاب في الماء لاستعمال الخُنْفساء.
١١ الى ايّ حد واسعة الانتشار هي الساعات الأَحيائية في الطبيعة، وما هي بعض الامثلة؟
١١ الساعات. قبل ان يستخدم الناس الساعات الشمسية بزمن طويل كانت الساعات داخل العضويات الحيَّة تحفظ الوقت بدقَّة. فعند الجَزْر تصعد النباتات المجهرية المدعوَّة المشطورات diatoms الى سطح رمل الشاطئ الرطب. وعند المَدّ تنزل المشطورات ثانيةً في الرمل. وحتى عندما تكون في الرمل في المُخْتبَر، دون ايّ مَدّ وجَزْر، تستمرّ ساعاتها في جعلها تصعد وتنزل في الوقت الصحيح مع المَدّ والجَزْر. والسَّرَطان عازف الكمان fiddler crab يتغيَّر لونه الى أغمق ويَخرج خلال اقصى الجَزْر، أما خلال اعلى المَدّ فيَشْحُب لونه وينسحب الى جُحْره. وفي المُخْتبَر بعيدًا عن المحيط، يلتزم ايضا بالوقت مع تعاقب المَدّ والجَزْر، مغيِّرًا لونه الى غامق وفاتح بحسب انحسار المياه وارتفاعها. وباستطاعة الطيور ان تقوم بالملاحة بواسطة الشمس والنجوم التي تغيِّر موقعها على مرّ الوقت. فلا بد ان لها ساعات داخلية للتعويض عن هذه التغييرات. (ارميا ٨:٧) فمن النباتات المجهرية الى الناس، تتكتك ملايين الساعات الداخلية مع مرور الوقت.
١٢ متى بدأ الناس يستعملون بوصلات غير مُتقَنة، ولكن كيف استُعملت قبل ذلك بزمن طويل؟
١٢ البوصلات. حوالي القرن الـ ١٣ بم بدأ الناس يستعملون إبرة مغنطيسية تطفو في طاس ماء — بوصلة غير مُتقَنة. بيد انها لم تكن شيئًا جديدًا. فالجراثيم تحوي خيوطًا من جُسَيمات المَغْنِتيت بالحجم الصحيح تماما لتكوين بوصلة. وهذه ترشدها الى بيئاتها المفضَّلة. وقد وُجد المَغْنِتيت في الكثير من العضويات الاخرى — الطيور، النحل، الفراش، الدلافين، الرخْويات وغيرها. وتُبيِّن الاختبارات ان حمام الزاجِل يستطيع العودة الى بيته بتحسس حقل الارض المغنطيسي. والمقبول عمومًا الآن هو ان البوصلات المغنطيسية في رؤوس الطيور القواطع هي من الوسائل التي بها تهتدي الى سبيلها.
١٣ (أ) كيف تستطيع اشجار القَرَام العيش في الماء المالح؟ (ب) اية حيوانات يمكنها شُرْب ماء البحر، وكيف؟
١٣ ازالة الملوحة. يَبني الناس معامل ضخمة لإزالة الملح من ماء البحر. أما اشجار القَرَام فلها جذور تمتصّ ماء البحر، ولكنها تصفِّيه عبر أغشية تزيل الملح. وثمة نوع من القَرَام، الشَّوْرى Avicennia، يتخلَّص من الملح الفائض باستخدام غُدد في الجانب السُّفلي من اوراقه. والطيور البحرية، كالنَّوْرَس، البَجَع، الغاق، القَطْرَس وطائر النَّوء، تشرب ماء البحر وتزيل ما يصل الى دمها من ملح فائض بواسطة غُدد في رؤوسها. وكذلك فان البَطريق، السُّلحفاة البحرية والإغوانة البحرية تشرب الماء المالح، مزيلة الملح الفائض.
١٤ ما هي بعض الأمثلة عن مخلوقات تولِّد الكهرباء؟
١٤ الكهرباء. ان نحو ٥٠٠ ضرب من الأسماك الكهربائية لديها بطَّاريات. ويستطيع السِّلُّور الإفريقي ان يُنتج ٣٥٠ ڤلطًا. ويُحدِث الشِّفْنين البحري الكهربائي العملاق في المحيط الأطلسي الشمالي نبضات تبلغ ٥٠ أمپيرًا من ٦٠ ڤلطًا. وقيست الصدمات من الانقليس الكهربائي الجنوبي أميركي فبلغت حتى ٨٨٦ ڤلطًا. ويقول أحد الكيميائيين: «معروف ان احدى عشرة فصيلة مختلفة من الأسماك تشمل انواعًا بأعضاء كهربائية.»٥
١٥ اية نشاطات زراعية مختلفة تُجريها بعض الحيوانات؟
١٥ الزراعة. منذ أقدم الازمان يحرث الناس الارض ويرعون المواشي. ولكن قبل ذلك بوقت طويل، قام النمل القاطع الوَرَق بالبستنة. فمن اجل الطعام انبت الفطرَ في مزيج كان قد صنعه من ورق الاشجار ومن روثه. ويربّي بعض النمل الأرَقات كماشية، يحلب منها المَنّ السُّكَّري ويبني ايضا حظائر لإيوائها. والنمل الحاصِد يَخزن البزور في أهراء تحت الارض. (امثال ٦:٦-٨) وتشَذِّب خنفساء شجر السنط. وتقطع البيكة والمرموط القش، تجففه وتختزنه.
١٦ (أ) كيف تحضن السلاحف البحرية وبعض الطيور والتماسيح الاميركية بيضها؟ (ب) لماذا يشكِّل عمل ذكَر طير المَلي تحدِّيًا كبيرًا، وكيف يفعل ذلك؟
١٦ الحضَّانات. يصنع الانسان الحضَّانات لفقس البيض، ولكنه متأخِّر في هذا المجال. فالسلاحف البحرية وبعض الطيور تضع بيضها في الرمل الدافئ لحضنه. وتضع طيور اخرى بيضها في رماد البراكين الدافئ للفقس. والتماسيح الاميركية تغطِّي بيضها احيانًا بمادَّة نباتية متعفِّنة لإنتاج الحرارة. ولكنَّ ذكَر طير المَلي mallee خبير في هذا المضمار. فهو يحفر حفرة كبيرة، يملأها بمادة نباتية ويغطِّيها بالرمل. فيُسخن النبات المختمر الكومة، تضع أُنثَى طير المَلي بيضةً فيها كل اسبوع لمدة تبلغ حتى ستة اشهر، وخلال هذه الفترة كلها يفحص الذكَر درجة الحرارة بإدخال منقاره في الكومة. وبزيادة الرمل او إنقاصه، حتى في الطقس الذي يتراوح بين ما تحت درجة التجمُّد والحار جدًّا، يُبقي حضَّانته عند درجة ٩٢ فَهْرَنهايت.
١٧ كيف يستخدم الأخطبوط والصبيدج الدَّفع النفَّاث، وأية حيوانات لا تمتّ اليهما بصلة تستخدمه ايضا؟
١٧ الدَّفع النفَّاث. عندما تسافرون اليوم في طائرة من المحتمل انكم تطيرون بالدَّفع النفَّاث. ان عددًا كبيرًا من الحيوانات تُسيَّر ايضًا بالدَّفع النفَّاث وقد كانت هكذا لآلاف السنين. ويتفوَّق في ذلك الأخطبوط والصبيدج كلاهما. فهما يمتصان الماء الى غرفة خصوصية ثم يقذفانه بعضلات قوية، فيندفعان الى الامام. وما يستخدم ايضًا الدَّفع النفَّاث: النُّوتي ذو التجاويف، الأسقَلوب، قنديل البحر، يَرَقات الرَّعَّاشة dragonfly وحتى بعض العوالق plankton المحيطية.
١٨ ما هي بعض النباتات والحيوانات الكثيرة التي لها أنوار، وبأية طريقة تكون انوارها اكثر فعَّالية مما للانسان؟
١٨ الإضاءة. يُنسَب اختراع المصباح الكهربائي الى توماس أديسون. إلا ان فعَّاليته ليست كبيرة، اذ يُضيع طاقةً في شكل حرارة. أما الحُباحِب فهي متفوِّقة اذ تومِض بأنوارها. وهي تُنتج نورًا باردًا لا يُضيع اية طاقة. والكثير من الإسفنج، الفطْريات، البكتيريا والدود يتألق بسطوع. وثمة واحدة، وتسمَّى دودة السِّكَّة الحديدية، هي مِثل قطار مصغَّر يسير «بنوره الامامي» الاحمر و ١١ زوجًا من «النوافذ» البيض او الشاحبة الاخضرار. ان أسماكًا عديدة لها أنوار: سمكة النور الومضي، ابو الشِّص، السمكة المضيئة، السمكة الافعى وسمكة الكوكبة، هذا اذا ذكرنا القليل. والعضويات المجهرية في أمواج المحيط المتكسِّرة تُضيء وتتألق بالملايين.
١٩ مَن صنع الورق قبل الانسان بزمن طويل، وكيف تقوم احدى صانعات الورق بعزل بيتها؟
١٩ الوَرَق. صنعه المصريون منذ آلاف السنين. ومع ذلك، كانوا متأخِّرين جدًّا عن الزنابير، الخَشْرَم الاصفر والدبابير. فهذه العاملات المُجَنَّحة تمضغ الخشب المعرَّض للهواء، منتجة ورقًا رماديًّا تبني به اكوارها. وتُدَلِّي الدبابير اكوارها الكبيرة المستديرة من شجرة. والغلاف الخارجي هو عدة طبقات من الورق الخَشِن، تفصل بينها فُسَح من الهواء المُحتبَس. وذلك يعزل الكور عن الحر والبرد بفعَّالية حائط من الآجُرّ سُمكه ١٦ إنشا.
٢٠ كيف يتحرك احد اصناف الجراثيم، وماذا كان ردّ فعل العلماء تجاه ذلك؟
٢٠ المحرِّك الدوَّار. سبقت الجراثيم المجهرية الانسان بآلاف السنين في صنع محرِّك دوَّار. فثمَّة جرثوم له امتدادات شبيهة بالشَّعر مَجْدولة معًا لتؤلف لولبًا صلبًا مثل البَرِّيمة. وهو يُدَوِّر هذه البَرِّيمة بسرعة كمروحة سفينة فيندفع الى الامام. حتى انه يستطيع ان يعكس دورة محرِّكه! أما كيف يتمّ ذلك فليس مفهومًا تمامًا. ويدَّعي احد التقارير ان الجرثوم يمكن ان يبلغ سرعات تعادل ٣٠ ميلا في الساعة، ويقول ان «الطبيعة اخترعت في الواقع العجلة.»٦ ويستنتج أحد الباحثين: «لقد صحَّ احد أروع المفاهيم في علم الأحياء: انتجت الطبيعة بالفعل محرِّكًا دوَّارًا، كاملا بقارِنةٍ، محورٍ دوَّار، مِحمَل، وناقل حركة دوَّار.»٧
٢١ كيف تستعمل السُّونار حيوانات عديدة لا صلة لها بعضها ببعض كليا؟
٢١ السُّونار. يفوق سونار الخفافيش والدلافين تقليد الانسان له. فالخفافيش تطير في غرفة مظلمة عُلِّقت عبرها اسلاك دقيقة دون ان تمس الاسلاك ابدًا. فاشاراتها فوقَ الصوتية ترتدّ عن هذه الحواجز وتعود الى الخفافيش، التي تستعمل بعدئذ تحديد مدى الصدى echolocation لتتفاداها. وتفعل خنازير البحر والحيتان الامر نفسه في الماء. وطيور الغوشار oilbirds تستعمل تحديد مدى الصدى عند دخولها وخروجها من الكهوف المُظلمة التي تأوي اليها، محدثةً أصواتًا حادَّة مطَقطِقة لترشدها.
٢٢ كيف يعمل مبدأ الصابورة المستخدَم في الغوَّاصات في حيوانات عديدة مختلفة لا صلة لها بعضها ببعض؟
٢٢ الغوَّاصات. وُجِدت غوَّاصات عديدة قبل ان يخترعها الانسان. فالشعاعيات المجهرية لديها قُطَيرات من الزيت في الپروتوپلازما الذي لها تضبط بها وزنها فترتفع او تهبط في المحيط. والأسماك تغيِّر طَفْوها بنثر الغاز داخل او خارج مثاناتها الهوائية. وللنُّوتي ذي التجاويف حُجُراتٌ او خزَّانات تعويم داخل قوقعته. وبتغيير نِسَب الماء والغاز في هذه الخزَّانات يضبط مدى عمقه. أما عظم الحبَّار (قوقعته الداخلية المتكلِّسة) فمملوء تجاويف. وللتحكم في الطَّفْو، يضخّ هذا المخلوق الشبيه بالأخطبوط الماء خارج هيكله ويسمح للغاز بملء التجويف المفرَّغ. وهكذا تؤدي تجاويف عظم الحبَّار وظيفة خزَّانات المياه في الغوَّاصة.
٢٣ اية حيوانات تستخدم اعضاء تُحِس بالحرارة، والى ايّ حد هي دقيقة؟
٢٣ موازين الحرارة. من القرن الـ ١٧ فصاعدا يطوِّر الناس موازين الحرارة، ولكنها بدائية بالمقارنة مع بعض تلك الموجودة في الطبيعة. فزُبانَيات البعوض يمكن ان تُحِس بتغيير قدره ٣٠٠ ⁄ ١ درجة فَهْرَنهايت. ولذات الاجراس نقرتان عند جانبي رأسها بهما يمكن ان تُحِس بتغيير قدره ٦٠٠ ⁄ ١ درجة فَهْرَنهايت. وتتجاوب الأصَلة العاصرة في ٣٥ جزءا من ألف من الثانية مع تغيير في الحرارة قدره جزء صغير من درجة. وتستطيع مناقير طير المَلي وديك الادغال الرومي ان تحدِّد درجة الحرارة في نطاق درجة واحدة فَهْرَنهايت.
٢٤ بأية عبارة تذكِّرنا هذه الامثلة؟
٢٤ كل هذا التقليد للحيوان من قِبَل الانسان يذكِّر بما يقترحه الكتاب المقدس: «اسأل البهائم فتعلّمك وطيور السماء فتُخبرك. او كلِّم الارض فتعلّمك ويحدِّثك سمك البحر.» — ايوب ١٢:٧، ٨ .
[اسئلة الدرس]
[النبذة في الصفحة ١٥٢]
التقليد للاشياء الحية شائع جدا بحيث أُعطي اسمه الخاص
[الرسم في الصفحة ١٥٣]
(اطلب النص في شكله المنسَّق في المطبوعة)
القرية تبرَّد بالتبخُّر
الهواء المستعمَل
الهواء الخارجي
المياه الجوفية
[الرسم في الصفحة ١٥٤]
(اطلب النص في شكله المنسَّق في المطبوعة)
١ ٢ ٣ ٤
١ ٢ ٣
[الصورة في الصفحة ١٥٥]
فُقَّاعة هوائية
[الصورة في الصفحة ١٥٩]
مقطع عرْضي للنُّوتي ذي التجاويف
