Vem var först?
Kapitel 12
Vem var först?
1. Vad sade en biolog om mänskliga uppfinnare?
”JAG misstänker”, sade en biolog, ”att vi inte är de innovatörer vi tror att vi är; vi bara apar efter.”1 Många gånger är det helt enkelt så att mänskliga uppfinnare gör om sådant som växter och djur har gjort i tusentals år. Denna efterapning av levande organismer är en så vanlig företeelse att den har fått ett eget namn — bionik.
2. Vilken jämförelse gjorde en annan forskare mellan mänsklig teknologi och naturens teknologi?
2 En annan forskare säger att ”djur och växter har öppnat dörren till och dragit nytta av” praktiskt taget alla de grundläggande områdena inom den mänskliga teknologin ”innan människohjärnan lärde sig att förstå och bemästra deras funktioner”. Intressant nog tillägger han: ”Inom många områden släpar den mänskliga teknologin fortfarande långt efter naturen.”2
3. Vilka frågor bör tänkas över när vi begrundar exempel på bionik?
3 När du begrundar dessa komplicerade förmågor hos levande varelser som mänskliga uppfinnare har försökt kopiera, verkar det då rimligt att tro att de helt enkelt har kommit till av en slump? Och inte bara en gång, utan flera gånger hos djur som inte är besläktade? Hör inte detta till det slag av invecklad formgivning som erfarenheten lär oss endast kan vara produkten av en mästerlig formgivare? Tror du verkligen att enbart slumpen skulle kunna skapa sådant som det senare krävdes intelligenta människor för att kopiera? Tänk på dessa frågor när du begrundar följande exempel:
4. a) Hur luftkonditionerar termiter sitt hem? b) Vilken fråga kan forskare inte besvara?
4 LUFTKONDITIONERING. I vår tid är det många hus som är luftkonditionerade tack vare modern teknologi. Men långt tidigare byggde termiter också luftkonditionerade hus, och det gör de fortfarande. Deras bo befinner sig i mitten av en stor stack. Från boet stiger varm luft upp genom ett nätverk av luftkanaler nära utsidan. Där försvinner den gamla luften ut genom de porösa sidorna, och frisk sval luft sugs in och leds ner till en luftkammare i botten av stacken. Därifrån cirkulerar den upp i boet. Somliga stackar har öppningar längst ner genom vilka frisk luft kommer in, och när det är varmt ute avdunstar vatten som leds upp från marken, och på så sätt kyls luften ner. Hur kan milliontals blinda arbetare samordna sina ansträngningar för att kunna bygga sådana genialt konstruerade byggnader? Biologen Lewis Thomas säger: ”Just det faktum att de uppvisar något som liknar kollektiv intelligens är ett mysterium.”3
5—8. Vad har flygplanskonstruktörer lärt sig av fågelvingarna?
5 FLYGPLAN. Vid konstruktionen av flygplansvingar har man i många år dragit nytta av studiet av fåglarnas vingar. Fågelvingens välvning ger den lyftkraft som behövs för att övervinna gravitationens nedåtriktade dragningskraft. Men när vingen vinklas upp för mycket finns det en risk för stallning. För att fågeln inte skall stalla har den på framkanten av vingarna fjäderpennor som skjuter upp när vingens vinkel blir större (1, 2). Dessa vingpennor eller klaffar åstadkommer att lyftkraften bibehålls genom att se till att den huvudsakliga luftströmmen hela tiden har kontakt med vingytan.
6 Ytterligare en detalj som kontrollerar turbulensen och förhindrar att fågeln stallar är lillvingen (3), ett litet knippe fjäderpennor som fågeln kan sträcka ut ungefär som en tumme.
7 Vid vingspetsarna på både fåglar och flygplan bildas luftvirvlar som bromsar upp farten. Fåglarna begränsar dessa på två sätt. En del, till exempel tornseglare och albatrosser, har långa, smala vingar med smala spetsar, och denna formgivning eliminerar det mesta av luftvirvlarna. Andra, till exempel stora hökar och gamar, har breda vingar som borde åstadkomma stora luftvirvlar, men detta undviks när fåglarna spärrar ut fjäderpennorna i spetsen på vingarna likt fingrar. Det förändrar dessa tvära vingspetsar till flera smala spetsar som reducerar luftvirvlarna och luftmotståndet (4).
8 Flygplanskonstruktörer har tagit vara på många av dessa detaljer. Vingarnas välvning ger lyftkraften. Olika klaffar och utskjutande detaljer tjänar till att styra luftströmmen eller fungerar som bromsar. På en del små plan minskas luftmotståndet vid vingspetsarna genom att man monterar plattor i rät vinkel mot vingytan. Flygplansvingar ligger dock fortfarande långt efter de under i fråga om ingenjörskonst som fågelvingarna utgör.
9. Vilka djur och växter var före människan i bruket av antifrysmedel, och hur effektiva är de?
9 ANTIFRYSMEDEL. Människor använder glykol i bilkylare som antifrysmedel. Men vissa mikroskopiska växter använder det kemiskt besläktade ämnet glycerol för att hindra dem från att frysa i smältvattensjöar i Antarktis. Det förekommer också hos insekter som överlever i temperaturer på minus 20 grader Celsius. Det finns fiskar som själva framställer antifrysmedel som gör att de kan leva i de iskalla vattnen vid Antarktis. Somliga träd överlever temperaturer på 40 minusgrader därför att de innehåller ”mycket rent vatten som inte innehåller något damm eller några smutspartiklar på vilka iskristaller kan bildas”.4
10. Hur gör vissa vattenskalbaggar anordningar för andning under vattnet?
10 ANDNING UNDER VATTNET. Människor kan binda på sig lufttuber på ryggen och hålla sig under vattnet i upp till en timme. Vissa vattenskalbaggar gör det på ett mycket enklare sätt och kan stanna längre under ytan. De tar tag i en luftbubbla och dyker ner. Bubblan tjänar som en lunga. Den tar upp koldioxid från skalbaggen och löser den i vattnet och tar upp syre som är löst i vattnet och som skalbaggen kan använda.
11. Hur vanligt är det med biologiska klockor i naturen? Nämn några exempel.
11 KLOCKOR. Långt innan människor använde solur fanns det hos levande organismer klockor som höll tiden exakt. När det är ebb kommer mikroskopiska växter som kallas kiselalger upp till ytan på den våta sanden längs stranden. När tidvattnet kommer tillbaka försvinner kiselalgerna ner i sanden igen. Och i sanden på ett laboratorium, utan vare sig ebb eller flod, fick deras klockor dem fortfarande att komma upp och dyka ner i takt med tidvattnet. Vinkarkrabbor blir mörkare i färgen och kommer fram när det är lågvatten, men blir bleka och kryper tillbaka till sina hålor under högvattnet. I ett laboratorium långt borta från havet håller de sig fortfarande i takt med tidvattenförändringarna och blir mörkare respektive ljusare vid ebb och flod. Fåglar kan navigera med hjälp av solen och stjärnorna, fastän dessa ändrar läge under dygnet. De måste ha inre klockor för att kunna kompensera dessa förändringar. (Jeremia 8:7) Från de små mikroskopiska växterna till människorna finns det milliontals inre klockor som tickar och går.
12. När började människan använda klumpiga kompasser, men hur kommer det sig att kompasser användes långt dessförinnan?
12 KOMPASSER. Omkring 1200-talet v.t. började människor använda en magnetisk nål som flöt i en skål med vatten — en primitiv kompass. Men det var inget nytt. Bakterier innehåller trådar av partiklar av magnetit i exakt rätt storlek för att bilda en kompass. Dessa leder dem till den miljö de föredrar. Man har funnit magnetit hos många andra organismer — fåglar, bin, fjärilar, delfiner, mollusker och andra. Experiment visar att brevduvor kan återvända hem genom att känna av jordens magnetfält. Det är nu allmänt accepterat att ett av de sätt på vilka flyttfåglar hittar vägen är genom magnetiska kompasser i huvudet.
13. a) Hur kan mangroveväxter växa i saltvatten? b) Vilka djur kan dricka havsvatten, och hur kommer det sig?
13 AVSALTNING. Människor bygger stora fabriker för att avsalta havsvatten. Mangroveväxter har rötter som suger upp havsvatten men filtrerar det genom membran som avsaltar vattnet. En art av mangrove, Avicennia, använder körtlar på undersidan av bladen för att göra sig av med det överblivna saltet. Sjöfåglar, till exempel måsar, pelikaner, skarvar, albatrosser och stormfåglar, dricker havsvatten och avlägsnar genom körtlar i huvudet det överflödiga salt som kommer in i blodet. Även pingviner, havssköldpaddor och havsödlor dricker saltvatten och gör sig av med det överflödiga saltet.
14. Nämn några exempel på djur som alstrar elektricitet.
14 ELEKTRICITET. Omkring 500 varieteter av elektriska fiskar har batterier. Den afrikanska darrmalen kan producera en spänning på 350 volt. Den stora darrockan i Atlanten skickar ut elektriska pulser på 50 ampere med en spänning på 60 volt. Spänningen hos stötar från den sydamerikanska darrålen har uppmätts till så mycket som 886 volt. ”Man vet att elva olika fiskfamiljer omfattar arter med elektriska organ”, säger en kemist.5
15. Vilka olika former av jordbruk och boskapsskötsel bedriver djur?
15 JORDBRUK OCH BOSKAPSSKÖTSEL. Sedan långt tillbaka i tiden har människan brukat jorden och idkat boskapsskötsel. Men långt dessförinnan arbetade bladskärarmyror som trädgårdsmästare. De odlar svamp i en kompost som de gör av löv och sin egen avföring, och skörden har de sedan till föda. Somliga myror håller bladlöss som boskap, mjölkar söt honungsdagg från dem och bygger till och med lador till skydd för dem. Skördemyror lagrar sädeskorn i spannmålsmagasin under marken. (Ordspråksboken 6:6—8) En skalbagge beskär mimosaträd. Pipharar och murmeldjur skördar, torkar och lagrar hö.
16. a) Hur gör havssköldpaddor, vissa fåglar och alligatorer för att ruva sina ägg? b) Varför är det arbete hannen hos malleehönan utför mycket uppfordrande, och hur går han till väga?
16 ÄGGKLÄCKNINGSMASKINER. Människan tillverkar äggkläckningsmaskiner för att kläcka ägg, men i det är hon en senkomling. Havssköldpaddor och somliga fåglar lägger sina ägg i den varma sanden för att de skall kläckas. Andra fåglar lägger sina ägg i varm vulkanaska. Ibland täcker alligatorer över sina ägg med växtavfall, så att det alstras värme. Men i det här avseendet är hannen hos malleehönan experten framför andra. Han gräver ett stort hål, fyller det med växtavfall och täcker det med en sandhög. De förmultnande växterna värmer upp högen, honan lägger ett ägg varje vecka i upp till sex månader i den, och hela tiden kontrollerar hannen temperaturen genom att sticka in näbben i högen. Genom att lägga på eller ta bort sand håller han temperaturen i sin äggkläckningsmaskin vid 33 grader Celsius, även om temperaturen utanför är mycket högre eller till och med under fryspunkten.
17. Hur använder sig bläckfiskarna av jetdrift, och vilka andra obesläktade djur använder det också?
17 JETDRIFT. När du flyger i dag är det troligen i ett plan som är jetdrivet. Många djur är också jetdrivna och har varit så i årtusenden. Både de åttaarmade och de tioarmade bläckfiskarna är mästare på detta. De suger in vatten i en särskild kammare och driver sedan ut det med kraftiga muskler och skjuter på så sätt i väg sig själva. Andra djur som använder jetdrift är pärlbåtarna, kammusslorna, maneterna, trollsländelarver och till och med några havsplankton.
18. Nämn några av de många växter och djur som har lysorgan, och förklara på vilket sätt deras ljus är effektivare än människans.
18 BELYSNING. Thomas Edison har fått äran av att ha uppfunnit glödlampan. Den är dock inte alltför effektiv, eftersom den förlorar energi i form av värme. Eldflugornas blinkande ljus är mycket effektivare. De framställer kallt ljus som inte ger några energiförluster. Många svampar, svampdjur, bakterier och maskar lyser också med klart sken. En sådan lysmask är lik ett litet tåg som rör sig framåt med sin röda ”strålkastare” och elva vita eller blekgröna par ”fönster”. Det finns många fiskar som lyser: lyktfiskar, djuphavsmarulkar, prickfiskar och fladdermusfiskar, för att nämna några. Och milliontals mikroorganismer i havsbränningarna lyser och gnistrar även de.
19. Vilka gjorde papper långt före människan, och hur går en viss papperstillverkare till väga för att isolera sitt hem?
19 PAPPER. Egyptierna gjorde det för tusentals år sedan. Men ändå kom de långt efter getingarna. Dessa bevingade arbetare tuggar upp gammalt trä och framställer ett grått papper med vilket de bygger sina bon. Bålgetingar bygger sina stora runda bon i träd. Ytterhöljet består av många lager kraftigt papper åtskilda av håligheter med stillastående luft. Detta isolerar boet mot både värme och kyla lika effektivt som en tegelvägg som är 40 centimeter tjock.
20. Hur gör en sorts bakterie för att förflytta sig, och hur har forskare reagerat på det?
20 ROTATIONSMOTORN. Mikroskopiska bakterier var tusentals år före människan i att tillverka en rotationsmotor. En bakterie har hårlika utskott som är sammantvinnade och bildar en stel spiral, lik en korkskruv. Bakterien snurrar den här korkskruven ungefär som en propeller på en båt och driver sig framåt. Den kan till och med backa! Men man förstår inte helt hur det fungerar. I en rapport sägs det att bakterien kan komma upp i hastigheter som motsvarar 50 kilometer i timmen, och det heter där att ”naturen i själva verket har uppfunnit hjulet”.6 En forskare säger: ”Ett av de mest fantastiska fenomenen inom biologin har förverkligats: naturen har faktiskt framställt en rotationsmotor, med koppling, vevaxel och lager såväl som växellåda.”7
21. Hur begagnar sig flera olika djur, som inte alls är besläktade, av ekolod?
21 EKOLOD. Ekolodet hos fladdermöss och delfiner överträffar människans efterapning. I ett mörkt rum med fina trådar uppspända tvärs över det kan fladdermöss flyga omkring utan att någonsin nudda vid trådarna. Deras ultraljudsignaler studsar mot dessa föremål och återvänder till fladdermusen som sedan med hjälp av retursignalerna undviker hindren. Tumlare och valar gör samma sak i vatten. Fettfåglarna använder ekolod när de tar sig in i eller lämnar de mörka grottor de bor i och åstadkommer då skarpa klickande ljud som vägleder dem.
22. Hur fungerar principen för barlast, vilken utnyttjas i ubåtar, hos flera olika obesläktade djur?
22 UBÅTAR. Det fanns många ubåtar innan människorna uppfann dem. Mikroskopiska radiolarier har i sin protoplasma små oljedroppar med vars hjälp de reglerar sin vikt och på så sätt rör sig upp eller ner i havet. Fiskar låter sina simblåsor fyllas med eller tömmas på gas och förändrar på så sätt sin flytförmåga. Pärlbåten har kammare eller flyttankar inne i sitt skal. Genom att förändra proportionerna mellan vatten och gas i dessa tankar reglerar den sitt djupgående. Det kalkartade inre skalet hos Sepia officinalis är fyllt med hålrum. Denna bläckfisk reglerar flytförmågan genom att pumpa ut vatten ur sitt skelett och låta gas fylla de tömda hålrummen. På så sätt fungerar hålrummen i skalet precis som vattentankarna i en ubåt.
23. Vilka djur har temperaturavkännande organ, och hur exakta är dessa?
23 TERMOMETRAR. Från 1600-talet och framåt har människan använt och utvecklat termometrarna, men de är klumpiga jämfört med några av dem som finns i naturen. En myggas antenn kan uppfatta en förändring på två tusendels grader. En skallerorm har fläckar på sidan av huvudet med vilka den kan känna en förändring på en tusendels grad. En boa constrictor reagerar på en temperaturförändring på en bråkdels grad på 35 millisekunder. Näbbarna hos malleehönan och buskhönan kan känna av temperaturen på en halv grad när.
24. Vilket uttalande kan dessa exempel påminna oss om?
24 Att människorna på alla dessa sätt tar efter djuren påminner om vad bibeln föreslår: ”Fråga djuren själva, och de skall undervisa dig; fråga de vilda fåglarna — de skall berätta för dig; krälande varelser skall vägleda dig, fiskar i havet skall upplysa dig.” — Job 12:7, 8, James Moffatts engelska översättning.
[Frågor]
[Infälld text på sidan 152]
Efterapning av levande organismer är en så vanlig företeelse att den har fått ett eget namn
[Diagram på sidan 153]
(För formaterad text, se publikationen)
Bo som avkyls genom avdunstning
Använd luft
Luft utifrån
Grundvatten
[Diagram på sidan 154]
(För formaterad text, se publikationen)
1 2 3 4
1 2 3
[Bild på sidan 155]
Luftbubbla
[Bild på sidan 159]
Tvärsnitt genom en pärlbåt
