Zer ikasten dugu naturatik?

«Galdetu basapiztiei eta irakatsiko dizute, zeruko hegaztiei eta adieraziko, lurreko narrastiei eta irakatsiko dizute, itsasoko arrainek ere kontatuko» (Job 12:7, 8).

AZKEN urteetan bai zientzialariek, baita ingeniariek ere, landare eta animaliengandik ikasi dute. Hainbat izaki bizidunen ezaugarrien diseinuak aztertzen eta imitatzen ari dira, biomimetika deritzon arloan. Honen helburua, produktu berriak sortzea eta sortutakoen egiturak hobetzea da. Hurrengo adibideak aztertzen dituzun heinean, galdetu iezaiozu zeure buruari honakoa: «Nork merezi du diseinu hauengatik goraipatzea?».

Zetazeoen hegatsak

Zer ikasi dezakete hegazkinen diseinariek xibartari esker? Asko, dirudienez. Xibarta edo «bale konkordun» helduek 30 bat tona pisatzen dute, zamaz beteriko kamioi batek haina, hain zuzen ere. Nahiko gogorra den gorputza ere badu, hegalak diruditen hegats handiekin. Hala ere, 12 metro neurtzen dituen animalia hau arin-arina da uretan. Adibidez, xibarta, janaria lortzeko, krustazeo edo arrain multzoen azpian jartzen da eta, burbuila asko botatzen dituen bitartean, goraka hasten da igeri egiten espiralean. Burbuila horiek sortzen duten sarearen diametroa oso txikia izan daiteke, metro eta erdikoa, eta harrapakinak itsas azalean biltzen ditu. Orduan, xibartak irentsi egiten du janari goxo hori.

Gorputz gogorra duen izaki bizidun honek jira-bira estuak arintasun handiarekin egiten dituela ikusteak, ikertzaileen jakinmina piztu zuen. Gakoa xibarten hegatsen forman dagoela aurkitu zuten. Hegatsen aurreko ertza ez da laua hegazkinen hegalen moduan, koskaduna baizik, tuberkulu izeneko protuberantzien ilara bat baitu.

Xibarta uretan mugitzen den heinean, tuberkulu hauek goranzko indarra handitu eta ur-erresistentzia txikitzen dute. Nola? Natural History aldizkariaren arabera, tuberkuluei esker hegatsen gaineko uraren abiadura bizkortzen da, fluxu-zirkular etengabea sortuz, nahiz eta xibartak, ur azalerantz igotzean, angelu oso estuak osatu. Hegatsaren aurreko ertza laua balitz, ezingo lituzke goranzko jira-bira estu horiek egin. Zergatik? Hegatsaren atzean ura zurrunbilotu eta goranzko indarra geldituko litzatekelako.

Zertarako da erabilgarria aurkikuntza hau? Hegazkinen hegoak diseinu honetan oinarrituz gero, aleroi edo beste gailu mekaniko gutxiago beharko lirateke aire-fluxua aldatzeko. Honelako hegoak seguruagoak eta mantentzeko errazagoak izango lirateke. John Long biomekanikari jakitunaren ustez, laster «bidaiari-hegazkin oro xibarten hegatsen antzeko protuberantziekin ikusi ahal izango dugu seguraski».

Kaioen hegalak

Hegazkinen hegoek hegaztien hegalak imitatzen dituztela jakina da. Hala ere, ingeniariak urrats bat harago joan dira imitazio honetan. «Floridako Unibertsitateko ikertzaileek kaioen antzera planeatu, beheratze zorrotza egin eta zerurantz berehala goratzeko gaitasunak dituen urrutitik gidatutako hegazkinaren prototipoa egin dute» dio New Scientistek.

Kaioek aire-akrobazia harrigarriak egiten dituzte hegalak ukalondo eta sorbaldako giltzaduratik tolestuz. Hegal malgu hauen diseinua kopiatuz, «urrutitik gidatutako 61cm-ko hegazkinaren prototipoak, motor txiki bat erabiltzen du hegoak mugitzen dituzten metalezko hagaxkak kontrolatzeko» dio aldizkariak. Trebeki diseinaturiko hego hauek, hegazkin txikiak eraikin altuen artean planeatu eta gainbehera bizian jaistea egiten dute posible. Militar batzuk, maneiatzeko erraza den hegazkin hau garatzeko gogotsu daude, hiri handietan arma kimiko edo biologikoak bilatzeko helburuarekin.

Gekoen oinak

Gizakiok lurreko animaliez asko ikasi dezakegu. Adibidez, geko izeneko sugandila txiki bat pareta eta sabaietan ibili daiteke. Biblia-garaian izaki hori gaitasun txundigarri hau izateagatik ezaguna zen (Esaera Zaharrak 30:28, NWT). Zein da grabitatea desafiatzeko gekoaren gaitasunaren sekretua?

Gekoaren oinek ez dute substantzia itsasgarririk kanporatzen. Ilea bezalako estruktura txikiz estalita daude, zeta deitzen direnak. Horiek beira bezain leunak diren gainazaletara itsasteko gaitasuna ematen diote gekoari. Horretarako, indar molekular nimiño batez baliatzen da. Bi gainazaletako molekulak bata besteari itsatsi egiten dira Van der Waals deritzaien erakarpen indarraren ondorioz. Indar hauek oso ahulak dira eta, normalean, grabitate-indarrak baliogabetzen dute. Horregatik gizakiok ezin dugu paretetan ibili eskuen barnealdea hauen gainazalean bakarrik ipiniz. Baina gekoen oineko zeta txikiek paretarekin kontaktuan dagoen azalera handitu egiten dute. Milaka zetek Van der Waals indarrak biderkatu egiten dituzte eta horrela sugandila txikiaren pisua eusteko nahiko erakarpen sortzen dute.

Zertarako erabili daiteke aurkikuntza hau? Gekoaren oina imitatzen duen material sintetikoa belkroaren ordezko bezala erabili liteke. Belkroa ere naturatik ateratako beste ideia bat da. * The Economist aldizkarian aipatutako ikerlari baten arabera, «geko motako zinta itsasgarria» oso erabilgarria izan daiteke «itsasgarri kimikoak erabili ezin daitezkeen medikuntza prozeduratan».

Nork merezi du goraipamena?

NASA, bien bitartean, eskorpioien antzera ibiltzen den hanka ugaridun robota garatzen ari da. Finlandiako ingeniari enpresa batek, berriz, zomorro erraldoi baten antzera oztopoak gainditzen dituen sei hankadun traktorea garatu du jadanik. Beste ikertzaile batzuek, pinaburuak ireki eta ixten diren modua imitatzen duen xafla txikidun ehuna diseinatu dute; oihal mota hau pertsonaren gorputzaren tenperaturara egokitzen da. Automobil enpresa bat, kutxa-arrain horiaren diseinu aerodinamiko berezia imitatzen duen autoa garatzen ari da. Beste ikertzaile batzuk, itsas belarrien maskorrak dituen ezaugarri moteltzaileak aztertuz, probak egiten ari dira, balen kontrako txaleko arinago eta indartsuagoak lortzeko.

Naturari esker ideia bikainak lortu direnez, ikertzaileek datu-base bat eratu dute milaka sistema biologiko desberdin katalogatzeko. Zientzialariek datu-base honetara jo dezakete «diseinu arazoei naturan oinarritutako konponbideak» bilatzeko, dio The Economistek. Datu-base honetan dauden naturako sistemei, patente biologikoak deitzen zaie. Patente baten jabea, ideia edota gailu berri bat legalki erregistratzen duen pertsona edo erakundea izan ohi da. Patente biologiko hauen datu-baseari buruz jardutean, The Economistek honakoa dio: «Biomimetikak dituen ideia aparta hauei “patente biologikoak” deituz, ikertzaileek natura dela patente hauen jabea azpimarratu besterik ez dute egiten».

Nondik atera ditu naturak ideia bikain hauek guztiak? Ikertzaile askoren ustez, naturan begi-bistan dauden diseinu aparta hauek, milioika urte iraun duen saio eta hutsegitez beteriko prozesu ebolutiboaren emaitza dira. Beste ikertzaile batzuk, aldiz, beste ondorio batera iritsi dira. Michael J. Behe mikrobiologoak hauxe idatzi zuen 2005⁠eko otsailaren 7⁠ko The New York Timesen: «[Naturak] agertzen duen diseinuak argudio ukaezin bati bide ematen dio: karranka egin eta ahate baten itxura eta ibilera badu, orduan, kontrako frogarik ez badago, ahatea dela pentsatzeko arrazoiak ditugu». Zein da bere ondorioa? «Begi-bistakoa delako soilik, ezin da diseinua dagoenik baztertu».

Noski, hegazkinen hego seguru eta eraginkorragoak diseinatzen dituen ingeniariak, bere diseinuarengatik txalotzea merezi du, janzteko oihal erosoagoa edo hobea den ibilgailua asmatu duen diseinatzaileak bezala. Izan ere, beste edonoren diseinua kopiatu eta honen diseinatzaileari meritua ematen ez dion fabrikatzailea, gaizkiletzat jotzen da.

Zer pentsatzen duzu zuk? Ondo prestaturiko ikertzaileek, trakeski imitatu dituzte naturako sistemak ingeniaritza arazoak konpontzeko. Hala eta guztiz ere, jatorrizko diseinuaren ideia adimenik gabeko eboluzioak izan duela diote batzuek. Arrazoizkoa iruditzen al zaizu? Kopiak adimentsua den diseinatzailea behar baldin badu, jatorrizkoak ere beharko ote du? Nork merezi du ohore handiagoa? Ingeniari nagusiak ala ingeniariaren diseinuak imitatzen dituen ikasleak?

Arrazoizko ondorioa

Naturan diseinua dagoela erakusten duten frogak aztertu ondoren, jende askok salmogilearen sentimenduekin bat egiten du: «Bai ugariak, Jauna, zuk eginak! Denak jakinduriaz egin dituzu, zure sorkariz betea da lurra» (104. Salmoa 24). Paulo biblia-idazlea ondorio berdinera iritsi zen: «Mundua mundu denetik, berez ikusezina dena, hau da, Jainkoaren betiereko ahalmena eta jainkotasuna, ikusgarri gertatzen zaio haren egintzak aztertzen dituenari» (Erromatarrei 1:19, 20).

Hala ere, Biblia errespetatu eta Jainkoarengan sinesten duen jende zintzo askok Jainkoak, agian, naturako gauza zoragarri guztiak sortzeko eboluzioa erabili duela arrazoitu dezake. Baina, zer irakasten du Bibliak?

[Oin-oharra]

[Iruzkina]

Nola sortu zitzaizkion naturari horrelako ideia onak?

[Iruzkina]

Nor da naturaren patentearen jabea?

[Taula/​Irudiak]

Kopiak diseinatzailea behar baldin badu, jatorrizkoak ere beharko ote du?

Maneiatzeko erraza den hegazkin honek kaioen hegalak imitatzen ditu

Zientzialariak gekoen oinen ezaugarriak kopiatzen saiatzen ari dira. Zergatik? Ez direlako zikintzen eta ez dutelako aztarnarik uzten. Gainera, edozein gainazalera erraz itsatsi daitezke tefloira ezik eta askatzeko erraztasun berdina dute

Kutxa-arrain horiaren diseinu aerodinamiko eta egonkorra imitatzen duen kotxe-prototipoa

[Kreditua]

Hegazkina: Kristen Bartlett/ University of Florida; gekoen oina: Breck P. Kent; kutxa-arrain horia eta autoa: Mercedes-Benz USA

[Taula/​Irudiak]

INSTINTUZ JAKINTSUAK DIREN NABIGATZAILEAK

Izaki askoren orientazio zentzu bikainak instintuz «jakintsuak baino jakintsuagoak» direla frogatzen du (Esaera Zaharrak 30:24, 25). Ikus ditzagun bi adibide.

▪ Inurrien joan-etorri ordenatua Nola aurkitzen dute janari bila joandako inurriek habira bueltatzeko bidea? Britainia Handiko ikertzaile batzuek inurri batzuei buruz honakoa aurkitu zuten: Etxera bueltatzeko usaindu ditzaketen aztarnak uzteaz gain, geometria erabiliz bidexkak ere egiten dituzte. Adibidez, New Scientist aldizkariaren arabera, faraoi inurrien kasuan «habiatik ateratzen diren bideak 50 eta 60 gradu bitarteko angeluan banatzen dira». Zergatik da hau aipagarria? Habira bueltan doan inurria bidegurutze batera iristen denean, instintuz gutxien desbideratuko duen bidea hartzera behartzen du. Honek, nahitaez, etxera zuzentzen du. Artikuluak honakoa ere badio: «Bideak banatzean sortzen diren angeluek bide-sarean ibiltzea errazten diete inurriei, batez ere bi noranzkotan dabiltzanean. Gainera, bide okerra hartzeak ekartzen duen energia galtzea ekiditen dute».

▪ Hegaztien iparrorratza Hegazti asko beraien helmugara zehaztasun txundigarriz iristen dira distantzia luzeak egin ondoren eta eguraldi mota askori aurre eginez. Nola lortzen dute hau egitea? Hegazti horiek Lurraren eremu magnetikoa sumatu dezaketela aurkitu dute ikertzaileek. Baina, Science aldizkariaren arabera, Lurraren «eremu magnetikoaren lerroak aldatu egiten dira leku batetik bestera eta ez dute beti benetako iparra adierazten». Zerk oztopatzen die hegazti migratzaileei beraien norabidetik ez aldentzen? Dirudienez, beraien barneko iparrorratza eguzkia sartzen den puntuarekin kalibratzen dute egunero. Baina, puntu hori aldatu egiten da latitude eta urtaroaren arabera. Horregatik, ikertzaileen ustez, hegazti migratzaileek seguruenik aldaketa horiek konpentsatu egiten dituzte «urteko zein momentutan dauden adierazten dien erloju biologiko baten bitartez», dio aldizkariak.

Nork eman dizkio inurriari geometriari buruz dituen ezagupenak? Nork eman dizkie hegaztiei barneko iparrorratz bat eta erloju biologiko bat, baita tresna hauen datuak irakurtzeko gai den burmuin bat ere? Adimenik ez duen eboluzioak ala Sortzaile adimentsu batek?

[Kreditua]

© E.J.H. Robinson 2004