Què ens ensenya la natura?

«Si us plau, pregunta als animals, que ells t’instruiran, i als ocells del cel, que ells t’informaran. Observa la terra, que ella t’instruirà, i els peixos del mar t’ho faran saber.» (JOB 12:7, 8)

EN ELS darrers anys, els científics i els enginyers han deixat, literalment, que les plantes i els animals els instrueixin. Estudien i imiten el disseny dels éssers vius amb la intenció de crear nous productes i millorar els que ja existeixen. Aquesta disciplina s’anomena biomimetisme. Mentre analitzes els exemples següents, pregunta’t: «Qui es mereix realment el reconeixement per aquests dissenys?».

Aprenen de les aletes de la balena

Què poden aprendre els enginyers aeronàutics de la iubarta o balena geperuda? Pel que sembla, moltes coses. Un exemplar adult pesa unes trenta tones, és a dir, el mateix que un camió carregat. Tot i que té un cos poc flexible, aquest animal, que fa dotze metres de llargada i té unes grans aletes amb forma d’ales, és sorprenentment àgil a l’aigua. Per exemple, a l’hora d’alimentar-se, la balena geperuda es coŀloca sota d’un banc de peixos o crustacis, i és capaç de nedar en espiral cap a la superfície mentre exhala una cortina de bombolles. Aquesta cortina, de només un metre i mig de diàmetre, concentra les preses a la superfície i les prepara per al seu pròxim àpat.

Els investigadors estaven intrigats sobretot per saber com aquest mamífer de cos poc flexible podia traçar cercles increïblement tancats. Van descobrir el secret en la forma de les seves aletes. La seva vora externa no és llisa com les ales d’un avió, sinó dentada, amb una sèrie de protuberàncies anomenades tubercles.

Quan la balena es mou dins l’aigua, aquests tubercles augmenten la força ascensional i redueixen la resistència a l’aigua. Com? La revista Natural History explica que els tubercles acceleren el pas de l’aigua per damunt de l’aleta i generen remolins ordenats, fins i tot quan la balena ascendeix gairebé perpendicular. Si l’aleta tingués una vora llisa, la balena no seria capaç de fer aquests girs tan tancats, perquè l’aigua faria remolins per sota de l’aleta i li restaria força ascensional. a

Quines aplicacions pràctiques té aquest descobriment? Si les ales dels avions tinguessin aquest disseny, caldrien menys alerons o altres dispositius mecànics per alterar el flux de l’aire i serien més segures i més fàcils de mantenir. L’expert en biomecànica John Long creu que, aviat, «segurament veurem tots els avions de passatgers amb les protuberàncies de les aletes de la balena geperuda». b

Imiten les ales de la gavina

Tot i que és evident que les ales dels avions imiten les dels ocells, recentment els enginyers han fet un pas més. «Investigadors de la Universitat de Florida han fabricat un prototip de dron que es manté suspès a l’aire, baixa en picat i remunta el vol ràpidament, tal com fan les gavines», informa New Scientist. c

Les gavines fan acrobàcies aèries plegant les ales per les articulacions del colze i l’espatlla. Per copiar la flexibilitat d’aquest disseny, «el prototip, de 60 centímetres, usa un petit motor connectat a una sèrie de varetes metàŀliques que mouen les ales», explica la revista. Aquestes ales enginyosament dissenyades permeten que la petita aeronau es quedi suspesa a l’aire i baixi en picat entre edificis alts. Les Forces Aèries dels Estats Units estan molt interessades a desenvolupar una aeronau tan fàcil de maniobrar que serveixi per buscar armes químiques o biològiques a les grans ciutats.

Copien les potes del dragó

Els animals terrestres també ens poden ensenyar molt. Per exemple, el dragó, un petit rèptil, té la capacitat d’enfilar-se per les parets i quedar-se al sostre penjant de cap per avall. Fins i tot en temps bíblics es coneixia la increïble habilitat d’aquest animalet (Proverbis 30:28). Quin és el secret del dragó per poder desafiar la gravetat?

La capacitat que té el dragó de quedar-se enganxat en superfícies tan llises com el vidre es deu a unes estructures molt menudes semblants a pèls, anomenades «setes», que cobreixen les seves potes. Aquestes potes no segreguen cap adhesiu, sinó que s’aprofiten d’una força intermolecular feble. Les molècules de les dues superfícies s’atrauen entre elles gràcies a unes forces atractives molt dèbils, conegudes com a forces de van der Waals. Normalment, la gravetat és molt més gran que aquestes forces i fa que no puguem pujar per una paret utilitzant el palmell de les nostres mans. En canvi, les diminutes setes del dragó augmenten la seva superfície de contacte amb la paret. Quan les forces de van der Waals es multipliquen a les milers de setes de les potes del dragó, es genera suficient força atractiva com per suportar el pes d’aquest animaló.

Quina aplicació pot tenir aquest descobriment? Es podrien fabricar materials sintètics que imitessin les potes del dragó com una alternativa al velcro, una altra idea inspirada per la natura. d La publicació The Economist cita un investigador que comenta que un material fet de «cinta adhesiva de dragó» seria particularment útil en el «camp de la medicina, quan no es puguin fer servir adhesius químics». e

Qui es mereix el reconeixement?

La NASA ha construït un robot amb moltes potes que camina com un escorpí i uns enginyers de Finlàndia ja han fabricat un tractor de sis potes que es pot enfilar pels obstacles com un insecte gegant. A més, altres investigadors han dissenyat un teixit amb pestanyetes que s’obren i es tanquen com les pinyes. Una empresa automobilística ha dissenyat un vehicle que imita l’extraordinari disseny hidrodinàmic del peix cofre. També uns altres investigadors estudien les propietats amortidores de la closca de l’orella de mar a fi de fabricar armilles antibales més fortes i lleugeres.

S’han extret tantes idees bones de la natura que els investigadors han creat una base de dades que ja conté milers de mecanismes biològics catalogats. Els científics la poden consultar per trobar «solucions naturals a problemes de disseny», continua dient The Economist. Aquests mecanismes catalogats s’anomenen patents biològiques. El titular d’una patent sol ser una persona o una entitat que registra legalment una idea nova o un invent. Parlant d’aquesta base de dades, la publicació comenta: «A l’anomenar els enginys del biomimetisme patents biològiques, els investigadors no fan més que emfatitzar que la natura és, en efecte, la titular de la patent».

D’on va obtenir la natura totes aquestes idees brillants? Molts investigadors atribueixen aquests dissenys aparentment enginyosos, presents a la natura, a un procés evolutiu de prova i error que va durar milions d’anys. En canvi, altres investigadors han arribat a una conclusió diferent. El microbiòleg Michael J. Behe va escriure a The New York Times del 7 de febrer de 2005: «El disseny tan definit [que hi ha a la natura] permet arribar a un argument senzill i irrefutable: si sembla un ànec, camina com un ànec i claca com un ànec, aleshores, mentre no es demostri el contrari, hi ha bones raons per dir que és un ànec». Quina és la seva conclusió? «No hauríem de donar per fet el disseny només perquè sigui tan obvi».

Sens dubte, l’enginyer que dissenya una ala d’avió més segura i eficient mereix rebre reconeixement pel seu disseny. El mateix mereixeria l’inventor d’unes vetes més versàtils, d’un teixit més confortable o d’un vehicle més eficaç. De fet, un fabricant que copia el disseny d’algú altre sense atribuir-li el reconeixement pot ser acusat d’un delicte.

Et sembla lògic, aleshores, que els investigadors imitin els exemples de la natura per solucionar problemes complexos d’enginyeria, però atribueixin l’enginy de la solució original a un procés evolutiu irracional? Si la còpia necessita un dissenyador inteŀligent, què en podem dir de l’original? En realitat, qui mereix més reconeixement: el mestre enginyer o l’aprenent que n’imita els dissenys?

Una conclusió lògica

Un cop analitzat el disseny evident a la natura, molts es fan ressò dels sentiments del salmista que va escriure: «Quantes obres has fet, oh Jehovà! Totes les has fet amb saviesa. La terra és plena de les teves creacions» (Salm 104:24). L’escriptor bíblic Pau va arribar a la mateixa conclusió, i va declarar sobre Déu: «Les seves qualitats invisibles —el seu poder etern i la seva divinitat— es veuen clarament des de la creació del món perquè es perceben per les coses creades» (Romans 1:19, 20).

Malgrat això, moltes persones sinceres que creuen en Déu i que respecten la Bíblia dirien que Déu va fer servir l’evolució per crear el món natural. Ara bé, què diu la Bíblia al respecte?

[Notes]

[Comentari]

Com pot ser que la natura hagi estat capaç de ser tan enginyosa?

[Comentari]

Qui té la patent de la natura?

[Requadre/​Imatges]

Si la còpia exigeix un dissenyador, què en podem dir de l’original?

Aquesta aeronau tan maniobrable imita les ales de la gavina

L’extraordinari disseny hidrodinàmic del peix cofre ha inspirat un prototip de cotxe

Les potes del dragó no s’embruten, mai deixen cap substància, s’adhereixen a qualsevol superfície excepte el tefló i s’enganxen i desenganxen fàcilment. Els investigadors les estan intentant copiar

[Crèdits]

Airplane: Kristen Bartlett/​University of Florida; gecko foot: Breck P. Kent; box fish and car: Mercedes-Benz USA

[Requadre/​Imatges]

ORIENTACIÓ PER INSTINT

Molts animals demostren per la seva manera d’orientar-se que són savis per instint (Proverbis 30:24, 25). Analitzem-ne dos exemples.

◼ La geometria del camí de la formiga Com troben el camí al niu, les formigues recoŀlectores? Investigadors del Regne Unit han descobert que, a més de deixar rastres d’olor, algunes formigues fan servir la geometria per construir camins que facilitin tornar a casa. Per exemple, la revista New Scientist explica que la formiga faraó «traça camins des del formiguer que es bifurquen en un angle de 50 a 60 graus». Què té d’especial aquest patró? Quan una formiga està tornant al niu i es troba amb una bifurcació, agafa instintivament el camí que es desvia menys, el qual, inevitablement, l’acaba portant a casa. L’article continua dient: «La geometria d’aquestes bifurcacions optimitza el flux de formigues per la seva xarxa de camins, especialment quan hi ha formigues que van en direccions oposades, i redueix la possibilitat que s’equivoquin de camí i gastin energia extra». f

◼ La brúixola dels ocells Molts ocells tenen la capacitat d’orientar-se amb una exactitud precisa durant distàncies molt llargues sota qualsevol tipus de condició atmosfèrica. Com s’ho fan? Investigadors han descobert que els ocells poden percebre el camp magnètic de la terra. Ara bé, la revista Science afirma: «Les línies del camp magnètic [terrestre] canvien segons la ubicació i no sempre apunten cap al nord real». Què fa que els ocells no es perdin quan migren? Pel que sembla, els ocells calibren la seva brúixola interna cada vespre amb la posta del sol. Com que la posta del sol canvia segons la latitud i l’estació de l’any, els investigadors creuen que els ocells han de ser capaços de compensar aquests canvis gràcies a «un rellotge biològic que els diu l’època de l’any», comenta Science. g

Qui va programar la formiga perquè entengués de geometria? Qui va donar als ocells una brúixola, un rellotge biològic i un cervell capaç d’interpretar la informació que proveeixen aquests instruments? Un procés d’evolució irracional, o un Creador inteŀligent?

[Notes]

[Crèdits]

© E.J.H. Robinson 2004