1. Što je rekao jedan biolog o izumiteljima?

“SUMNJAM”, rekao je jedan biolog, “da smo mi inovatori za koje se smatramo; mi smo samo oponašatelji.”¹ U mnogo slučajeva, izumitelji samo kopiraju ono što bilje i životinje čine već tisućama godina. To oponašanje živih stvorenja toliko je rašireno da je dobilo i vlastito ime — bionika.

2. Koju je usporedbu između ljudske tehnologije i prirode iznio jedan drugi znanstvenik?

² Jedan drugi znanstvenik iznosi da su praktički sva temeljna područja ljudske tehnologije “započela, i upotrijebila na svoju korist živa stvorenja... prije nego ih je ljudski um spoznao i naučio upravljati njihovim funkcijama”. On dodaje i sljedeću  zanimljivu primjedbu: “Na mnogim područjima ljudska je tehnologija još uvijek daleko iza prirode.”²

3. Koja pitanja treba zadržati na umu dok se razmatraju primjeri bionike?

³ Razmišljajući o tako složenim sposobnostima živih stvorenja, koje izumitelji nastoje kopirati, izgleda li razumnim vjerovati da su nastale pukim slučajem? I to ne samo jednom, nego mnogo puta u različitih stvorenja. Ne uči li iskustvo da tako zamršena konstrukcija može biti samo djelo inteligentnog stvoritelja? Misliš li zaista da bi samo slučajnost mogla stvoriti ono što su kasnije kopirali daroviti ljudi? Zadrži na umu ta pitanja dok razmatraš sljedeće primjere:

4. a) Kako termiti hlade svoje nastambe? b) Na koje pitanje znanstvenici ne znaju odgovor?

⁴ KLIMATIZACIJA. Suvremenom tehnologijom hlade se mnogi domovi. No, daleko prije, termiti su hladili svoje, a i danas još to čine. Njihovo gnijezdo nalazi se u središtu velikog humka. Odatle se topao zrak podiže u mrežu zračnih kanala blizu površine humka. Tu kroz šupljikave površine izlazi iskorišteni zrak, a svježi hladni ulazi i spušta se u zračnu komoru na dnu humka. Odatle struji u gnijezdo. Neki humci posjeduju otvore pri dnu kroz koje ulazi svježi zrak, a pri toplu vremenu voda koja dolazi iz zemlje isparava i hladi zrak. Kako milijuni slijepih radnika usklađuju svoja nastojanja u izgradnji tako dobro smišljene konstrukcije? Biolog Lewis Thomas odgovara: “Sama činjenica da ispoljavaju nešto kao kolektivnu inteligenciju predstavlja zagonetku.”³

5-8. Što su od ptičjih krila naučili konstruktori aviona?

⁵ AVIONI. Konstrukcija avionskih krila već se godinama unapređuje proučavanjem ptičjih krila. Njihova zakrivljenost daje toliki potisak koliki je potreban u nadvladavanju sile teže koja vuče na dolje. No, kad su krila previše ukošena, postoji opasnost da zakažu. Da bi to izbjegle, ptice posjeduju na prednjim rubovima svojih krila nizove pera poput zakrilaca koja se uzdižu kako se nagib krila povećava  (1, 2). Ta zakrilca podržavaju uzgon tako što omogućavaju da se glavna zračna struja ne odvoji od površine krila.

⁶ Postoji još jedna osobitost za kontrolu strujanja zraka, a što predusreće “pad”. To je pakrilce (alula) (3), maleni čuperak perja koji ptica može podići poput palca.

⁷ Na vršcima krila, kako ptica tako i aviona, stvaraju se vrtlozi koji usporavaju let. Ptice ih umanjuju na dva načina. Neke, poput čiope i albatrosa, imaju dugačka i tanka krila s malenim završecima, a takav oblik isključuje većinu vrtloga. Druge, kao kobac i strvinari, posjeduju široka krila koja bi stvarala velike vrtloge. To se izbjegava time da ptice rašire, poput prstiju, letna pera na krajevima svojih krila. Time se njihovi zaobljeni krajevi pretvaraju u nekoliko uskih završetaka koji umanjuju vrtloge i usporavanja (4).

⁸ Konstruktori aviona prihvatili su mnoga od tih osobina ptičjih krila. Zakrivljenost krila daje potisak za dizanje. Različita zakrilca i ispupčenja služe kao strujni spojleri ili sredstva za kočenje. Manji tipovi aviona smanjuju otpor zraka na vrhovima krila tako što podižu plosnate zaklopce pod pravim kutem u odnosu na krilnu površinu. Međutim, avionska krila još nisu dostigla čudesnu izvedbu ptičjih krila.

9. Koje životinje i biljke su pretekle čovjeka u upotrebi sredstava protiv smrzavanja i s kojom efikasnošću?

⁹ ANTIFRIZ. Ljudi koriste glikol u hladnjacima svojih automobila kao sredstvo protiv smrzavanja. No, i određeno mikroskopsko bilje upotrebljava kemijski sličan glicerol u zaštiti od smrzavanja u antarktičkim jezerima. On se nalazi i u kukaca koji preživljavaju hladnoću od −20°C. Postoje i ribe koje stvaraju vlastiti antifriz, što im omogućuje da žive u ledenim vodama Antarktika. Određeno drveće preživljava temperaturu od 40°C ispod nule jer sadrži “veoma čistu vodu, bez prašine ili nečistih čestica, oko kojih bi se formirali ledeni kristali”.⁴

10. Kako neke vodene bube stvaraju i koriste sredstvo za podvodno disanje?

 ¹⁰ PODVODNO DISANJE. Ljudi vežu boce s kisikom na leđa i ostaju pod vodom i do sat vremena. Neke vodene bube čine to mnogo jednostavnije, a ostaju i dulje vrijeme pod vodom. Zagrabe mjehurić zraka i zarone. Mjehurić služi kao pluća. Preuzima ugljični dioksid iz bube i otpušta ga u vodu, a kisik otopljen u vodi prenosi bubi za njenu upotrebu.

11. Koliko su biološki satovi prošireni u prirodi i koji su neki primjeri?

¹¹ SATOVI. Davno prije no što su ljudi upotrebljavali sunčane ure, satovi u živim organizmima pokazivali su točno vrijeme. Kad je oseka, mikroskopske biljke, dijatomeje, dolaze do površine vlažnog obalskog pijeska. Plimom one ponovo ulaze dublje u pijesak. Prilikom pokusa s njima u pijesku laboratorija, bez plime i oseke, njihovi satovi im još uvijek javljaju kada da se dižu ili spuštaju kao da su i u moru. Rakovica kimavka mijenja svoju boju u tamniju i izlazi kad je oseka, a izbljeđuje i povlači se u svoje prebivalište nadolaskom plime. U laboratoriju, daleko od oceana, ona još uvijek u pravilnim razmacima mijenja boju u tamniju, odnosno svjetliju, kao i prije u skladu s izmjenom plime i oseke. Ptice se upravljaju Suncem i zvijezdama, koji mijenjaju položaj kako vrijeme prolazi. One moraju imati unutarnje satove kojima se usklađuju s tim promjenama (Jeremija 8:7). Dakle, od mikroskopskog bilja pa sve do čovjeka, kucaju milijuni bioloških satova.

12. Kada je čovjek počeo upotrebljavati primitivne kompase i koliko su dugo prije toga oni već u upotrebi?

¹² KOMPASI. Negdje od 13. stoljeća naše ere čovjek je počeo upotrebljavati magnetnu iglu koja je lebdjela u posudi s vodom — primitivni kompas. No, nije to bilo ništa novo. Bakterije sadrže niti magnetnih čestica, upravo toliko velike da sačine kompas. Pomoću tih niti odlaze u svoju povoljnu okolinu. Magneti se nalaze i u mnogim drugim stvorenjima — pticama, pčelama, leptirima, delfinima, mekušcima i drugima.  Pokusi s golubima pismonošama pokazuju da se oni vraćaju kući tako što za orijentaciju koriste zemljino magnetno polje. Sada je općenito prihvaćeno da i ptice selice iznalaze svoj put između ostalog pomoću magnetnih kompasa u svojim glavama.

13. a) Kako mangrovo drveće može živjeti u slanoj vodi? b) Koje životinje piju morsku vodu i zašto je to moguće?

¹³ DESALINACIJA. Ljudi izgrađuju goleme tvornice da odvoje sol iz morske vode da dobiju slatku. Mangrovo drveće ima korijenje koje upija morsku vodu, te je filtrira preko membrana koje odstranjuju sol. Jedna vrsta mangrova drveća, Avicennia, koristi žlijezde na donjoj strani svoga lišća preko kojih se oslobađa viška soli. Morske ptice, poput galebova, pelikana, kormorana, albatrosa i burnica, piju slanu vodu i posredstvom žlijezda u glavi uklanjaju višak soli koja im ulazi u krv. Osim njih i pingvini, morske kornjače i morski legvani piju morsku vodu uklanjajući višak soli iz nje.

14. Koji su neki od primjera riba koje stvaraju struju?

¹⁴ ELEKTRICITET. Nekih 500 vrsta riba s elektricitetom posjeduje baterije. Afrički som (munjeviti) može proizvesti strujnu napetost od 350 volti. Divovska električna raža sjevernog Atlantika stvara strujne udare od 50 ampera i 60 volti. Udari južnoameričke električne jegulje dostigli su, prema mjerenjima, i 886 volti. “Poznato je jedanaest porodica riba u čijem sastavu su vrste s električnim organima”, rekao je jedan kemičar.⁵

15. Koje gospodarstvene djelatnosti provode neke životinje?

¹⁵ GOSPODARSTVO. Već odavna čovjek obrađuje zemlju i gaji stoku. No, daleko prije toga mravi rezači lista bili su vrtlari. Za hranu uzgajaju gljivice na kompostu koji rade od lišća i svoje balege. Neki mravi drže biljne ušence kao stoku, muzu slatku medljiku iz njih i čak im grade staje za zaštitu. Mravi sjemenari spremaju sjemenje u podzemne ambare (Priče Salamunove 6:6-8). Kukci kornjaši obrezuju mimozine stabljike, a zviždari i svisci kose, suše i spremaju sijeno.

16. a) Kako morske kornjače, neke ptice i krokodili zagrijavaju svoja jaja? b) Zašto je postupak mužjaka ptice australskog tukca tako originalan i kako to postiže?

 ¹⁶ INKUBATORI. Čovjek pravi inkubatore zbog nasada jaja, no i u tome je dobrano okasnio. Morske kornjače i neke ptice liježu svoja jaja u topao pijesak kao inkubator. Neke druge ptice ostavljaju jaja u vrući pepeo vulkana kao inkubator. Ponekad krokodili prekrivaju svoja jaja strunutim biljnim materijalom da stvore potrebnu toplinu. No, u tome je mužjak ptice australskog tukca pravi stručnjak. Kopa velike rupe, ispunjava ih biljnim raslinstvom i prekriva pijeskom. Fermentiranjem bilja zagrijava se humak na koji ženka kroz šest mjeseci liježe po jedno jaje tjedno. Kroz cijelo to vrijeme mužjak provjerava temperaturu zabadajući kljun u humak. Dodajući ili odmičući pijesak, čak i kad je temperatura ispod točke smrzavanja ili je jako vruće, on održava temperaturu u svome inkubatoru na 33°C.

17. Kako hobotnice i lignje koriste mlazni pogon i koje ga još životinje, koje nisu u srodstvu s njima, upotrebljavaju?

¹⁷ MLAZNI POGON. U današnje vrijeme, ako letiš avionom, vjerojatno je to avion na mlazni pogon. Mnoge životinje također se kreću na mlazni pogon, i to već tisućljećima. Hobotnice i lignje ističu se u tome. One usisuju vodu u posebnu komoru, a zatim je snažnim mišićima istiskuju, što ih gura prema naprijed. Mlazni pogon koriste osim njih još i indijska lađica, školjka jakobova kapica, meduze, ličinke vilinog konjica, pa čak i neki oceanski planktoni.

18. Koje su neke od mnogih biljaka i životinja koje posjeduju sposobnost svijetljenja i u kom smislu je njihovo svjetlo mnogo efikasnije nego ono u ljudi?

¹⁸ OSVJETLJENJE. Thomasu Edisonu pripisuje se zasluga za izum svijetleće žarulje. No, ona nije baš tako efikasna, jer gubi energiju u obliku topline. Krijesnice to čine mnogo bolje, jer svoje svjetlo pale i gase. One stvaraju hladno svjetlo koje ne gubi energiju. Mnoge spužve, gljivice, bakterije i crvi tinjaju svjetlošću. Jedna vrsta voćnog crva liči na minijaturni vlak sa svojim crvenim “čelnim svjetlom” i 11 bijelih,  odnosno svjetlozelenih parova “prozora”. I mnoge ribe posjeduju osvjetljenje: riba svjetlica, riba grdobina, riba gušteranka, te zmijače i zvjezdače, da spomenemo samo neke od njih. I milijuni oceanskih mikroorganizama iskre svjetlošću.

19. Tko je izrađivao papir davno prije čovjeka i kako jedan krilati proizvođač izolira svoj dom?

¹⁹ PAPIR. Egipćani su ga izrađivali pred mnogo tisuća godina. Unatoč tome, oni su daleko zaostajali u tome od osa i stršljena. Ti krilati radnici žvaču isušeno drvo i stvaraju sivi papir za gradnju svojih gnijezda. Stršljeni svoja ogromna okrugla gnijezda ovjese o stabla. Njihov vanjski pokrov sastoji se od mnoštva naslaga žilavog papira, koje su međusobno odijeljene praznim prostorima. To tako dobro izolira gnijezdo od topline i hladnoće kao i cigleni zid debljine 40 centimetara.

20. Kako se jedna vrsta bakterije pokreće i kako su to znanstvenici prokomentirali?

²⁰ ROTACIONI MOTOR. Mikroskopske bakterije su tisućama godina prije čovjeka sačinile rotacioni motor. Jedna od njih posjeduje izdanke poput vlasi kose koji su obavijeni jedan oko drugog, te oblikuju čvrstu spiralu poput vadičepa. Bakterija okreće taj vadičep poput brodskog propelera, čime se kreće prema naprijed. U stanju je čak i obrnuti svoj motor! No, kako zapravo radi, to čovjek u potpunosti još nije shvatio. Prema jednom izvještaju, tvrdi se da bakterija može postići brzinu od 50 kilometara na sat, te da je “priroda, zapravo, izumila kotač”.⁶ Jedan istraživač je zaključio: “Jedna od najfantastičnijih zamisli u biologiji postala je stvarnošću: Priroda je doista proizvela rotacioni motor, i to u potpunosti, s veznom i rotirajućom osovinom, ležajevima i rotirajućim pokretnim prijenosom.”⁷

21. Kako nekolicina posve nesrodnih životinja koristi sonarni uređaj?

²¹ SONARNI UREĐAJ. Sonarni uređaj šišmiša i delfina nadmašuje njegove ljudske kopije. U zamračenoj prostoriji, isprepletenoj tankim i unakrsno postavljenim žicama, šišmiši lete i nikada ne dotaknu ni  jednu žicu. Njihovi ultrazvučni signali odbijaju se od žica, vraćaju im se i orijentiraju ih kako da ih izbjegnu. Pliskavice i kitovi koriste se jednakim principom u vodi. Južnoameričke ptice guačaro (uljana ptica) eholokacijom ulaze i izlaze u mračne pećine gdje noćivaju. Pritom prodorno zveče i time se orijentiraju.

22. Kako princip balasta koji se koristi u podmornica djeluje kod nekoliko različitih i nesrodnih životinja?

²² PODMORNICE. Mnoge podmornice postojale su prije nego ih je čovjek izumio. Mikroskopski zrakaši (radiolarije) posjeduju uljne kapljice u svojoj protoplazmi kojima reguliraju svoju težinu i time se kreću gore ili dolje u oceanu. Ribe primaju ili otpuštaju plin u plivaćem mjehuru, čime mijenjaju dubinu uronjavanja. Indijska lađica ima unutar svoje ljušture komore ili rezervoare (za plutanje). Mijenjajući omjer vode i plina u njima, regulira dubinu uronjavanja. Sipina kost (kalcificirana unutarnja ljuštura) ispunjena je šupljinama. U svrhu kontrole uronjavanja ti hobotnici slični stvorovi ispumpavaju vodu iz svog skeleta, a plin istodobno ulazi u prazne šupljine. Tako šupljine u sipinoj kosti djeluju poput tankova za vodu u podmornici.

23. Koje životinje koriste organe osjetljive na toplinu i koliko su točne u tome?

²³ TOPLOMJER. Od 17. stoljeća ljudi upotrebljavaju toplomjere, no oni su grubi u usporedbi s onima koje nalazimo u prirodi. Ticalo komarca može osjetiti promjenu temperature od 1/150°C. Zmija čegrtuša posjeduje postranična udubljenja na glavi kojima može osjetiti promjenu temperature i od 1/300°C. Udav za 35 milisekundi reagira na promjenu temperature od samo djelića stupnja. Kljun australskog tukca i resastog talegala može osjetiti razliku temperature pola Celzijevog stupnja.

24. Na što nas podsjećaju svi ovi primjeri?

²⁴ Sve ovo ljudsko oponašanje životinja podsjeća na ono što stoji u Bibliji: “Upitaj zvijeri, i poučit će te; zapitaj divlje ptice — reći će ti; puzava stvorenja uputit će te; a ribe morske obavijestit će te” (Job 12:7, 8, Moffatt).