Hvad kan vi lære af naturen?

„Spørg engang dyrene, så vil de lære dig, og himmelens flyvende skabninger, så vil de fortælle dig det. Eller drøft det med jorden, så vil den lære dig, og havets fisk vil forkynde det for dig.“ — JOB 12:7, 8.

I DE senere år har forskere og ingeniører helt bogstaveligt taget ved lære af planter og dyr. De undersøger og efterligner design i naturen — en forskningsgren der kaldes biomimetik — i et forsøg på at fremstille nye produkter og bedre maskiner. I det følgende nævnes nogle eksempler på dette. Under læsningen kan du spørge dig selv: ’Hvem bør have æren for det design vi ser i naturen?’

Hvad vi kan lære af pukkelhvalens luffer

Hvad kan konstruktører af flyvemaskiner lære af pukkelhvalen? En hel del, lader det til. En voksen pukkelhval vejer omkring 30 tons og har en forholdsvis stiv krop med store vingeagtige luffer. Dette 12 meter lange dyr er utrolig adræt under vand. Når hvalen for eksempel søger efter føde, svømmer den opad i små cirkler under sit kommende måltid af krebsdyr eller fisk, alt imens den frigiver en strøm af bobler. Dette net af bobler, som kan være blot 1,5 meter i diameter, driver krebsdyrene og fiskene sammen ved havoverfladen og gør det let for hvalen at få sig et måltid.

Det der især har fascineret forskere, er spørgsmålet om hvordan dette usmidige dyr kan svømme i små cirkler, noget der praktisk talt synes at være umuligt. De har opdaget at hemmeligheden ligger i formen på hvalens luffer. Forkanten på hvalens luffer er ikke glat som vingerne på en flyvemaskine, men er udstyret med en række buler, eller udvækster, som gør den takket.

 Når hvalen skærer sig gennem vandet, øger disse buler opdriften og mindsker vandets modstand. Hvordan? Tidsskriftet Natural History forklarer at bulerne får vandet til at glide hen over luffen i en jævn, roterende strøm, selv når hvalen foretager stejle opstigninger. Hvis luffekanten var glat, kunne hvalen ikke dreje sig i små cirkler under opstigningen, for vandet ville hvirvle rundt bag luffen og forhindre opdrift.

Hvordan kan denne opdagelse udnyttes rent praktisk? Flyvinger med samme form som pukkelhvalens luffer ville formentlig kræve færre flapper eller andre tekniske anordninger der normalt monteres for at styre luftstrømmen. Sådanne vinger ville være sikrere og nemmere at vedligeholde. John Long, som er ekspert inden for biomekanik, tror at vi i den nærmeste fremtid „vil se hvert eneste jetfly være udstyret med vinger der har buler som dem der findes på pukkelhvalens luffer“.

Efterligning af mågevinger

Flyvinger er som bekendt en efterligning af fuglevinger. Men ingeniører er for nylig gået et skridt videre. Tidsskriftet New Scientist rapporterer: „Forskere ved University of Florida har bygget en prototype af et fjernstyret luftfartøj der kan svæve, dykke og foretage hurtige opstigninger ligesom en måge.“

Måger udfører deres forbløffende flyvemanøvrer ved at bøje deres vinger ved albue- og skulderled. Den bøjelige vinges udformning har man efterlignet i „denne 60 centimeter store prototype der er udstyret med en lille motor som bevæger vingerne ved hjælp af en række metalstænger,“ skriver New Scientist. Disse velkonstruerede vinger gør det muligt for det lille luftfartøj at svæve og dykke mellem høje bygninger. Det amerikanske luftvåben er interesseret i at udvikle et sådant manøvredygtigt fly som en hjælp til at søge efter kemiske og biologiske våben i storbyer.

Efterligning af gekkoens fødder

Mennesker kan også lære meget af landdyrene. Som et eksempel kan nævnes den lille øgle gekkoen, der er i stand til at klatre på vægge og lofter. Allerede på Bibelens tid var gekkoen kendt for denne utrolige evne. (Ordsprogene 30:28) Hvad er hemmeligheden bag dens evne til at trodse tyngdekraften?

At gekkoen kan hænge fast på selv meget glatte overflader, skyldes at dens fødder er dækket af bittesmå hårlignende børster.  Fødderne udsondrer ikke lim, men gør brug af en svag molekylær kraft. Molekylerne på de to overflader binder sig til hinanden på grund af meget svage tiltrækkende kræfter der kaldes van der Waals-kræfter. Normalt er tyngdekraften stærkere end disse kræfter, hvilket er grunden til at vi mennesker ikke kan klatre op ad en væg blot ved at placere hænderne på den. Men gekkoens bittesmå børster gør at der bliver flere kontaktpunkter mellem fødderne og væggen. Når van der Waals-kræfterne ganges med de tusinder af børster på gekkoens fødder, bliver vedhæftningskraften tilstrækkelig stor til at den lille øgle kan holde sig fast på en overflade.

Hvad kan man bruge denne opdagelse til? Syntetiske materialer som er en efterligning af gekkoens fødder, kunne bruges som et alternativ til velcro — en anden opfindelse der bygger på en idé hentet fra naturen. * Tidsskriftet The Economist citerer en forsker for at sige at „gekkotape“ måske i særlig grad vil kunne benyttes „til medicinske formål hvor kemiske klæbemidler ikke kan bruges“.

Hvem skal have æren?

Den amerikanske rumfartsorganisation er ved at udvikle en flerbenet robot der går ligesom en skorpion, og ingeniører i Finland har allerede fremstillet en seksbenet traktor der som et kæmpe insekt kan klatre over genstande. Nogle forskere har fremstillet tekstil med små skæl som efterligner den måde kogler åbner og lukker sig på. En bilproducent har udviklet en bil som efterligner det forbløffende strømlinede design hos kuffertfisken. Og andre forskere undersøger søøre-skallers stødabsorberende egenskaber med det formål at fremstille lettere og stærkere skudsikre veste.

Naturen giver inspiration til så mange idéer at forskere har oprettet en database hvori der allerede er katalogiseret i tusindvis af forskellige biologiske systemer. Forskere kan søge i denne database for at finde „naturlige løsninger på deres designproblemer,“ skriver The Economist. De naturlige systemer i denne database er blevet kaldt „biologiske patenter“. En patenthaver er normalt den person eller virksomhed som har patenteret en ny idé eller maskine. Om denne biologiske patentdatabase siger The Economist: „At forskerne kalder biomimetiske idéer for ’biologiske patenter’, er blot med til at understrege at det i realiteten er naturen der er patenthaveren.“

Hvordan har naturen fået alle disse geniale idéer? Mange forskere tilskriver de geniale frembringelser i naturen millioner af års tilfældig udvikling. Andre forskere er imidlertid nået til en anden konklusion. I 2005 skrev mikrobiologen Michael Behe følgende i The New York Times: „Den tydelige forekomst af design [i naturen] er et overbevisende argument: Hvis noget ser ud som en and, går som en and og rapper som en and, har vi — medmindre der foreligger klare beviser for det modsatte — grundlag for at slutte at det vitterlig er en and.“ Hvad er hans konklusion? „Man skal ikke affærdige at noget er designet, bare fordi det er så tydeligt.“

En ingeniør som konstruerer en mere driftssikker og effektiv flyvinge, fortjener selvfølgelig at få ære for sit design. En der opfinder en tape der kan bruges til flere formål, stof som er mere behageligt at have på, eller en bil der er mere økonomisk i drift, fortjener også at få ære for sin bedrift. Ja, faktisk betragtes det som en forbrydelse hvis en fabrikant efterligner noget som en anden har designet og har patent på, og undlader at kreditere vedkommende for det.

Synes du at det er logisk at højtuddannede forskere som frembringer ringe efterligninger af de naturlige systemer med henblik på at løse ingeniørmæssige problemer, giver den fornuftløse evolution æren for de oprindelige idéer? Hvis en efterligning forudsætter intelligens, hvad så med originalen? Ja, hvem fortjener  størst ære, kunstneren eller den elev som efterligner ham?

En logisk konklusion

Efter at have overvejet vidnesbyrdene om design i naturen føler mange mennesker måske som salmisten der skrev: „Hvor er dine værker mange, Jehova! Dem alle har du udført med visdom. Jorden er fuld af hvad du har frembragt.“ (Salme 104:24) Bibelskribenten Paulus nåede til den samme konklusion: „[Guds] usynlige egenskaber ses nemlig klart fra verdens skabelse af, både hans evige kraft og hans guddommelighed, idet de fornemmes i de ting der er frembragt.“ — Romerne 1:19, 20.

Mange oprigtige mennesker som respekterer Bibelen og tror på Gud, anfører imidlertid at Gud muligvis har brugt evolutionen til at frembringe de mange undere i naturen. Hvad siger Bibelen om det?

[Fodnote]

[Tekstcitat på side 5]

Hvordan har naturen fået så mange gode idéer?

[Tekstcitat på side 6]

Hvem er naturens patenthaver?

 [Ramme/​illustrationer på side 7]

Hvis en efterligning forudsætter intelligens, hvad så med originalen?

Vingerne på dette meget manøvredygtige fly er en efterligning af mågevinger

Gekkoens fødder bliver ikke snavsede, efterlader aldrig spor, kan fastgøre sig på alle overflader undtagen teflon samt uden besvær få fæste og løsne sig. Forskere prøver at efterligne dem

Kuffertfiskens forbløffende strømlinede udformning har givet inspiration til en bil

[Kildeangivelser]

Flyvemaskine: Kristen Bartlett/ University of Florida; gekkofod: Breck P. Kent; kuffertfisk og bil: Mercedes-Benz USA

[Ramme/​illustrationer på side 8]

NAVIGATØRER SOM ER INSTINKTIVT VISE

Mange dyr er ’instinktivt vise’ i den måde de finder vej på. (Ordsprogene 30:24, 25) Lad os se på to eksempler.

▪ Trafikregulering blandt myrer Hvordan finder myrer tilbage til deres bo efter at have hentet føde? Forskere i Storbritannien har opdaget at nogle myrer ikke alene bruger duftspor for at gøre det lettere at finde hjem igen, men også geometri. For eksempel laver faraomyrerne „stier som stråler ud fra boet og deler sig i en vinkel på 50 til 60 grader,“ skriver tidsskriftet New Scientist. Hvad bemærkelsesværdigt er der ved et sådant mønster? Når en myre der er på vej tilbage til boet, kommer til et sted hvor stien deler sig, vil den instinktivt følge den vej som afviger mindst, og som uvægerligt fører til boet. Artiklen siger: „Geometrien i det forgrenede netværk af stier fremmer afviklingen af myretrafikken — især når myrerne går i to retninger — og minimerer den mængde energi den enkelte myre spilder ved at gå i den forkerte retning.“

▪ Fuglekompasser Mange fugle navigerer meget præcist over lange afstande og i al slags vejr. Hvordan? Forskere har opdaget at fugle kan registrere Jordens magnetfelt. Men Jordens „magnetfeltlinjer varierer fra sted til sted og peger ikke altid mod retvisende nord,“ oplyser tidsskriftet Science. Hvad er det der forhindrer trækfugle i at komme ud af kurs? Det lader til at fuglene hver aften justerer deres indre kompas efter den nedgående sol. Eftersom det sted hvor solen går ned, forandrer sig alt efter breddegrad og årstid, mener forskerne at fuglene kan kompensere for forandringerne ved hjælp af „et biologisk ur som fortæller dem hvad tid på året det er,“ siger Science.

Hvem har programmeret myren til at forstå geometri? Hvem har udstyret fugle med et kompas, et biologisk ur og en hjerne som kan tolke de oplysninger disse instrumenter giver? En fornuftløs evolutionsproces? Eller en intelligent Skaber?

[Kildeangivelse]

© E.J.H. Robinson 2004