Čemu nás učí příroda?

„Zeptej se . . ., prosím, domácích zvířat, a ta tě poučí; také okřídlených nebeských tvorů, a oni ti povědí. Nebo projev svůj zájem zemi, a ta tě poučí; a mořské ryby ti to oznámí.“ JOB 12:7, 8

V POSLEDNÍCH letech se vědci i konstruktéři doslova obrátili k rostlinám a zvířatům, aby se od nich nechali poučovat. Studují a napodobují různá konstrukční řešení, která jsou patrná u živočichů a rostlin, snaží se vyrobit nové produkty a vylepšit ty existující. Tomuto oboru se říká biomimetika. Až budete číst následující příklady, zkuste si položit otázku: ‚Komu patří chvála za taková díla?‘

Poučení z velrybích ploutví

Mohou se konstruktéři letadel něco naučit od keporkaků? Zdá se, že hodně. Dospělý keporkak váží asi 30 tun, tedy přibližně tolik jako plně naložené nákladní auto, má poměrně neohebné tělo a dlouhé křídlovité ploutve. Pod vodou je tento dvanáctimetrový kytovec velmi obratným plavcem. Při lovu plave ve stoupavých kruzích pod hejnem korýšů nebo ryb, které se chystá pozřít, a vypouští proud bublin, jež kolem hejna vytvářejí jakousi síť. Ta může mít průměr pouhého jeden a půl metru a vytlačuje kořist k hladině. Keporkakovi pak stačí jen pořádně otevřít tlamu.

Vědce zvláště zajímalo, jak je možné, že tvor s tak neohebným tělem dokáže plavat v neuvěřitelně těsných kruzích. Zjistili, že tajemství spočívá v dlouhých ploutvích této velryby. Jejich náběžná hrana není hladká jako u křídel letadla, ale je hrbolatá díky řadě výrůstků, které se podobají bradavicím.

Když keporkak pluje rychle, výrůstky zvyšují vztlak a snižují odpor. Jak je to možné? Časopis Natural History vysvětluje, že díky výrůstkům proudí voda přes ploutve rychleji a plynuleji, a to i tehdy, když keporkak stoupá ve velmi ostrém úhlu. Pokud by náběžná hrana ploutví byla hladká, keporkak by nedokázal plout v tak těsných, stoupavých kruzích, protože voda by za ploutví vířila a nevytvářela by dostatečný vztlak.

Jaké praktické uplatnění může tento objev mít? Pokud by křídla letadel byla zkonstruována podobně jako ploutve keporkaka, mohla by být vybavena menším počtem klapek či jiných mechanických zařízení, která ovlivňují proudění vzduchu. Taková křídla by byla bezpečnější a snadněji by se udržovala v dobrém technickém stavu. John Long, odborník na biomechaniku, je přesvědčen, že nebude trvat dlouho a „každé proudové letadlo bude mít výrůstky, jaké jsou na ploutvích keporkaka“.

Jak využít křídla racků

Již nyní se křídla letadel svým tvarem pochopitelně podobají ptačím křídlům. Nedávno však konstruktéři tuto podobnost ještě vylepšili. Časopis New Scientist uvedl: „Vědci z Univerzity státu Florida vytvořili prototyp dálkově ovládaného bezpilotního letadla, které se dokáže vznášet, létat střemhlav i prudce stoupat, podobně jako to umí rackové.“

Rackové jsou schopni pozoruhodných akrobatických manévrů díky tomu, jakým způsobem ohýbají křídla v loketním a ramenním kloubu. Časopis vysvětluje, že flexibilní konstrukci racčího křídla napodobili konstruktéři tak, že „šedesáticentimetrový prototyp letadla vybavili malým motorem, který ovládá soustavu kovových prutů, jimiž je řízen pohyb křídel“. Díky dovedně zkonstruovaným křídlům se toto malé letadlo dokáže vznášet a prudce klesat mezi vysokými budovami. Americké vojenské letectvo má velký zájem o výrobu takového dobře manévrujícího letadla, které by bylo možné využívat pro hledání chemických a biologických zbraní ve velkoměstech.

Proč napodobovat gekoní prsty

Hodně poučení je možné získat i od suchozemských zvířat. Příkladem je malý ještěr známý jako gekon. Dokáže šplhat po zdech i lézt hlavou dolů po stropě. O této pozoruhodné schopnosti gekonů se vědělo už v biblických dobách. (Přísloví 30:28) Jak to gekon dělá, že dokáže vzdorovat zemské přitažlivosti?

Tajemství toho, že se gekon dokáže udržet i na povrchu hladkém jako sklo, spočívá v mikroskopických vláscích, kterými má pokrytou spodní stranu prstů. Gekon se udrží na zdi ne proto, že by měl lepivá chodila, ale proto, že využívá nepatrné molekulární síly. Molekuly jeho prstů a molekuly povrchu, po němž leze, se k sobě vážou díky velmi slabým přitažlivým silám, kterým se říká van der Waalsovy síly. Za normálních okolností jsou tyto síly snadno překonány zemskou přitažlivostí. To je důvod, proč není možné šplhat po zdi jednoduše tak, že bychom na ni přitiskli dlaně. Drobounké vlásky na gekoních prstech však zvětšují plochu, která je v kontaktu se zdí. Van der Waalsovy síly znásobené tisíci vlásky pak snadno dokáží udržet nepatrnou váhu gekoního těla.

K čemu ale může takový objev sloužit? Syntetické materiály napodobující spodní stranu gekoních prstů mohou být využity jako alternativa suchých zipů, které ostatně také fungují na principech pozorovaných v přírodě. * Časopis The Economist citoval jednoho vědce, který prohlásil, že materiál založený na principu gekoních prstů by mohl být zvláště „praktický v medicíně, když není možné využívat lepidla na chemické bázi“.

Komu patří chvála?

V současnosti Národní úřad pro astronautiku a výzkum vesmíru vyvíjí robota, který má mnoho nohou a chodí jako štír. Konstruktéři ve Finsku již dokončili projekt traktoru, který je vybaven šesti nohama a dokáže přelézt překážku jako nějaký obrovský hmyz. Jiní vědci vyrobili tkaninu s malými klapkami, které se otevírají a zavírají jako šupiny na šišce. Jistý výrobce automobilů pracuje na modelu auta, které má napodobovat pozoruhodně aerodynamický tvar havýše, což je druh mořské ryby. A ještě další konstruktéři zkoumají schránky určitého druhu měkkýšů, protože jejich odolnost vůči nárazům chtějí využít při výrobě lehčích a pevnějších neprůstřelných chráničů.

Příroda poskytuje takové množství nápadů, že výzkumní pracovníci vytvořili databázi, do které již byly zařazeny tisíce biologických systémů. Časopis The Economist říká, že vědci mohou v této databázi hledat, „jak jejich konstrukční problémy vyřešila příroda“. Za normálních okolností je držitelem patentu osoba nebo společnost, která si v souladu se zákonem nechala nový nápad či zařízení zaregistrovat. O databázi biologických patentů The Economist říká: „Když vědci označují biomimetická řešení za ‚biologické patenty‘, zkrátka tím zdůrazňují, že držitelem patentů je sama příroda.“

Kde se v přírodě vzaly všechny ty geniální nápady? Mnozí vědci zastávají názor, že taková geniální konstrukční řešení patrná v přírodě jsou výsledkem milionů let evolučního procesu probíhajícího metodou pokusu a omylu. Jiní odborníci však došli k odlišnému závěru. V článku publikovaném v roce 2005 v listu The New York Times mikrobiolog Michael Behe napsal: „To, že je [v přírodě] jasně patrná plánovitost, vede k velmi prosté úvaze: pokud to vypadá, chodí a kváká jako kačena, a pokud nejsou žádné přesvědčivé důkazy svědčící o opaku, pak musíme dojít k závěru, že to je kačena.“ Co z toho doktor Behe vyvozuje? „Jestliže je plánovitost tak jasně patrná, neměli bychom ji ignorovat.“

Konstruktér, který vyprojektuje bezpečnější a účinnější křídlo letadla, si za svůj výtvor jistě zaslouží chválu. A totéž platí o vynálezci všestranně použitelného obvazu, pohodlnější tkaniny nebo lepšího motorového vozidla. Výrobce, který by okopíroval něčí produkt a neuvedl, kdo je jeho pravým autorem, by se dopustil trestného činu.

Vzdělaní vědci řeší obtížné technické problémy tak, že neobratně kopírují konstrukční řešení patrná v přírodě. Zdá se vám logické, když genialitu originálů připisují neinteligentní evoluci? Jestliže tedy kopie vyžaduje inteligentního konstruktéra, co teprve originál? Kdo si zaslouží větší chválu — mistr, nebo učeň, který ho napodobuje?

Logický závěr

Mnozí přemýšliví lidé, kteří prozkoumali důkazy o plánovitosti v přírodě, mají stejné pocity jako žalmista, jenž napsal: „Jak mnohá jsou tvá díla, Jehovo! Všechna jsi je udělal v moudrosti. Země je plná tvých výtvorů.“ (Žalm 104:24) Pavel, jeden z pisatelů Bible, došel k podobnému závěru: „[Boží] neviditelné vlastnosti jsou totiž jasně patrné od stvoření světa, protože je lze pochopit z učiněných věcí, dokonce i jeho věčnou moc a Božství.“ (Římanům 1:20)

Nicméně řada upřímných lidí, kteří mají úctu k Bibli a věří v Boha, tvrdí, že Bůh mohl k vytvoření všech nádherných věcí v přírodě využít evoluci. Co však o tom říká Bible?

[Poznámka pod čarou]

[Praporek na straně 5]

Kde se v přírodě vzaly všechny ty geniální nápady?

[Praporek na straně 6]

Kdo je držitelem patentu na to, co vidíme v přírodě?

[Rámeček a obrázky na straně 7]

Pokud kopie vyžaduje inteligentního konstruktéra, co teprve originál?

Křídla tohoto velmi dobře manévrujícího letadla jsou napodobeninou křídel racků

Gekoní prsty se nezašpiní, nezanechávají otisky, zachytí se na každém podkladu kromě teflonu a snadno se přichytí i uvolní. Vědci se snaží je napodobit

Inspirací pro tvar tohoto auta bylo aerodynamické a kompaktní tělo havýše

[Podpisky]

Letadlo: Kristen Bartlett/ University of Florida; gekoní noha: Breck P. Kent; ryba a auto: Mercedes-Benz USA

[Rámeček a obrázky na straně 8]

INSTINKTIVNĚ MOUDŘÍ NAVIGÁTOŘI

Mnozí tvorové projevují ‚instinktivní moudrost‘ v tom, jak se dokáží orientovat při cestách kolem světa. (Přísloví 30:24, 25) Zde jsou dva příklady.

◼ Řízení mravenčí dopravy Jak dokáží mravenci při shánění potravy najít cestu zpátky do mraveniště? Vědci ve Velké Británii zjistili, že kromě pachových stop někteří mravenci využívají i geometrii a budují cesty, díky kterým snadněji trefí domů. Například mravenci faraoni „vytvářejí cesty, které se paprskovitě rozbíhají od mraveniště a větví se v úhlu mezi 50 až 60 stupni,“ uvádí časopis New Scientist. Co je na tom tak pozoruhodného? Když se mravenec vrací do mraveniště a dojde na místo, kde se cesty větví, instinktivně se vydá tou, která se méně odchyluje od směru, kterým jde. Nakonec tedy nevyhnutelně dorazí domů. Článek říká: „Geometrie větvících se cest optimalizuje provoz v síti mravenčích stezek, a to zvláště tehdy, když mravenci proudí v obou směrech, a minimalizuje množství energie, kterou mravenci ztratí, když jdou špatným směrem.“

◼ Ptačí kompasy Mnoho ptáků se dokáže s naprostou přesností orientovat při dlouhých letech bez ohledu na to, jaké je počasí. Jak je to možné? Vědci zjistili, že ptáci vnímají zemské magnetické pole. Časopis Science však upozorňuje, že „čáry magnetického pole se místo od místa mění a ne vždy ukazují ke skutečnému severu“. Co ptákům pomáhá, aby se neodchýlili od své trasy? Ptáci svůj vnitřní kompas zřejmě každý večer seřídí podle zapadajícího slunce. Bod, kde slunce zapadá, se však mění v závislosti na zeměpisné šířce a na ročním období. Vědci se proto domnívají, že ptáci dokáží brát tyto změny v úvahu pomocí „biologických hodin, které jim říkají, jaké je období roku,“ uvádí Science.

Kdo naprogramoval mravence tak, že se vyznají v geometrii? Kdo dal ptákům kompas, biologické hodiny a mozek, který dokáže správně vyhodnotit přijímané informace? Byla to neinteligentní evoluce, nebo inteligentní Stvořitel?

[Podpisek]

© E.J.H. Robinson 2004