Однажды метким ударом мяча юная австралийская гольфистка вывела из строя летящий дрон. На одном историческом фестивале случилось нечто подобное. Замах, разбег, меткий бросок копья – и беспилотник повержен. А вы уже тренируетесь, чтобы защищаться от летающих электронных устройств? Ведь после их изобретения даже самый охраняемый дом уже не может считаться крепостью.
Спецслужбы всех стран сейчас работают над тем, чтобы найти эффективные способы перехвата дронов. Это крайне важный вопрос. С 2016 года голландские орлы осваивают науку обезвреживания квадрокоптеров. Самые талантливые из них давно заступили на службу в полицию. Задача пернатых сотрудников – ловить враждебные БПЛА и перемещать их в безопасное место. В тех же самых целях орлов стали использовать и во Франции.
Все придумано до нас
Не так давно австралийские орнитологи сделали сенсационное открытие. Оно в очередной раз пошатнуло традиционные представления об исключительности человека. Выяснилось, что вороны, соколы и другие птицы способны осознанно использовать огонь.
Рассказывает биолог Татьяна Грязнева: «Если сова увидит где-то горящую веточку, то может ее аккуратно взять и принести к норам, в которых живут мыши. Грызуны, почувствовав дым, вылезают наружу и становятся добычей хищника».
С каждым новым открытием превосходство человека все больше оказывается под сомнением. Например, у акул старые зубы меняются на новые на протяжении всей жизни. Тогда как у нас с вами всего два набора недолговечных зубов. Скорость бега человека около 30 км/ч, а гепарда – более 100. Кит ныряет на три километра под воду и плавает там полтора часа. Человек без акваланга может погрузиться на глубину пятидесяти метров, да и то всего на пару минут. Мы едим несколько раз в день, а скорпион всего раз в год.
По законам естественного отбора первобытный человек должен был стать первым кандидатом на вымирание. Ведь он казался абсолютно не способным жить по готовым стандартам окружающего мира. Как же ему удалось не только выжить, но и стать царем природы? Чем объяснить это недоразумение?
Рассказывает космолог Андрей Кананин: «Однажды примат научился брать камень и убивать на расстоянии. Благодаря этому он получил гигантское эволюционное преимущество. Никакое другое живое существо на расстоянии убивать не может. Возникла новая цивилизация. Впрочем, это лишь версия».
Рабат, Марокко, 2016 год. В местном зоопарке произошел невероятный случай. Одна из слоних хоботом подхватила камень и бросила в стоящих перед вольером людей. Булыжник попал в голову девочке, которая умерла спустя несколько часов.
Ветеринары до сих пор не могут объяснить поведение слонихи, которая была абсолютно здорова. Оно нетипично для животных. Получается, они умеют делать то, что и мы. Но тогда возникает вопрос: а сам ли додумался человек до ключевых озарений, которые изменили его развитие?
Чтобы копировать действия других, не нужны какие-то проблески сознания или развитый ум, которым большинство исследователей и объясняют преимущество человека. Подражать способны и обезьяны, и попугаи. Но именно для человека такое поведение сыграло решающую роль. Чтобы выжить, ему приходилось подражать все время.
Постепенно человек приспособился, освоился и начал преобразовывать природу под себя. Все это не от силы, а от слабости. Но за тысячи лет эволюции мало что изменилось. Практически все, что создал и продолжает создавать человек, он копирует у природы.
Жаку-Иву Кусто всю жизнь капало пять процентов от всех проданных аквалангов на планете. Но знаете ли вы, что своим богатством и славой знаменитый исследователь подводного мира обязан маленькому насекомому?
Первый акваланг Кусто и его товарищ Эмиль Ганьян сделали из камеры для мотоцикла и фильтра противогаза. Но как пришла гениальная идея? Преодолеть ограничения природы исследователю помогла сама природа. Кусто вел наблюдение за водяными жуками и обратил внимание, что ныряют они вместе с пузырьком воздуха.
Реализовать подсмотренное было несложно. Запас воздуха, сжатый под высоким давлением, содержится в баллонах, которые аквалангисты берут под воду. Проникнув на глубину с помощью водяных жуков, люди нашли там много новых идей для заимствования. Первые глубоководные подводные лодки, батискафы, были построены по принципу жилища пауков-серебрянок.
Пока подводные города не построены, ученые продолжают использовать океан как бесплатную базу идей для своих изобретений. Известно, что за счет особых чешуек на коже акулы плавают очень быстро и испытывают минимальное сопротивление потока. Это подтолкнуло изобретателей на мысль создать специальное покрытие для авиалайнеров и теплоходов. Разработчики подсчитали: если покрыть им самолеты и морские суда, можно сэкономить миллионы тонн топлива в полетах и морских рейсах.
Невероятно, но горбатые киты могут помочь людям разрешить энергетический кризис. Фрэнк Фиш, ученый из Пенсильвании, изучил строение плавников этих млекопитающих и открыл так называемый «бугорковый эффект». Наросты, расположенные определенным образом на плавниках китов, расчленяют воздух и позволяют животным легко скользить в толще воды. Взяв плавники за образец, Фиш сконструировал особые ветрогенераторы.
Инженеры давно мечтали превратить дельфина или акулу в автомобиль. Их обтекаемая форма может дать машине массу преимуществ. К каплеобразным кузовам приделывали колеса, но экземпляры получались пригодными только для выставок. Внутри такой формы невозможно было нормально разместить механизмы и людей. Мечта стала реальностью, когда в тропических морях биологи обнаружили рыбу-коробочку – угловатую, неуклюжую, но при этом обтекаемую, верткую и маневренную.
Поперечное сечение этой рыбы близко к прямоугольнику, а не к овалу, как у автомобиля. И рыбу-коробочку превратили в автомобиль. Конечно, в процессе превращения обтекаемость немного ухудшилась, тем не менее конструкторы получили выдающиеся параметры. По экономичности двигателя бионический автомобиль превзошел другие модели. При постоянной скорости 90 км/ч на сотню километров пути он расходует меньше 3 л бензина.
Появился новый вид экстремального спорта – бег по воде. Весело, конечно, но участники забега не очень справляются с задачей. Кто поможет человеку? «Ящерица Иисуса Христа». Василиск держится на воде не за счет малого веса, как насекомые, а потому что бежит очень быстро, шлепая лапами под необходимым углом.
Во время Второй мировой нацисты обстреливали Лондон реактивными самолетами-снарядами, которые они называли «оружием возмездия». Считается, что именно это оружие стало прототипом сегодняшних крылатых ракет. Как вы думаете, кто мог использовать его задолго до солдат вермахта?
В 1939 году немецкий инженер Фриц Госслау обратился в Министерство авиации Третьего рейха с изобретением под названием «летающая бомба». Он предложил оснастить бомбу крыльями и реактивным двигателем.
Немецкие начальники сочли проект нереалистичным и завернули. Вскоре началась война. Поначалу для Германии все складывалось удачно, однако накануне 1942 года военная машина Третьего рейха забуксовала. Один за другим начали появляться проекты, призванные увеличить военную мощь Германии. Одним из них стал самолет-снаряд. Проект получил высший приоритет разработки и строгую секретность.
Первые самолеты-снаряды обрушились на Лондон. Из-за специфического звука местные жители сразу же прозвали их «жужжащими бомбами». Невероятно, но они оказались фантастически точны в своем определении.
Спустя десятки лет выяснилось: механизм работы двигателей немецких реактивных самолетов-снарядов в точности соответствует принципу метательного аппарата жука-бомбардира. Это насекомое атакует жертву небольшими порциями ядовитого бензохинона, выпускаемого с интервалом в две миллисекунды.
Люди подсмотрели у природы много секретов, которые применяют на войне и охоте. Хищное североамериканское растение венерина мухоловка подсказало идею капкана. Когда насекомые садятся на ее листья, она захлопывается. Цветок переваривает жертв и поглощает питательный бульон. Но самое интересное, что это интеллектуальный капкан. В частности, от капель дождя растение не захлопывается.
Как вы думаете, как появился таран – одно из первых и очень успешных стенобитных орудий в человеческой истории? Если в древности бревно, снабженное железным наконечником, удавалось подогнать к крепостным воротам, исход осады был предрешен. Техника тарана с успехом применялась и спустя тысячелетия, например, в ходе воздушных боев.
Бараны часто выясняют отношения с помощью своих рогов. Однако многократные столкновения лбами не наносят им никакого вреда. Именно поэтому первые тараны с точностью воспроизводили бараньи лбы.
Есть видео, где это животное ударом головы нокаутирует корову, которая весит в разы больше него. Через несколько секунд баран уже на ногах, а буренка так и не может прийти в себя. Что же мы еще украли у природы?
В конце девятнадцатого столетия Эйфелева башня поразила весь мир своей ажурной конструкцией и необычным видом. Проект оставил позади семьсот других работ, принимавших участие в конкурсе. А спустя полвека неожиданно выяснилось, что конструкция главного символа Парижа в точности копирует строение человеческой берцовой кости.
В форме яйца выстроен купол собора Святой Марии во Флоренции. Обтекаемое здание Большого национального театра в Пекине тоже напоминает яйцо. Эту природную форму архитекторы использовали для сооружения 180-метрового небоскреба Мэри-Экс в Лондоне. А лондонская мэрия трудится в десятиэтажном здании, которое называют «Хрустальное яйцо».
Выдающийся русский естествоиспытатель Климент Тимирязев одним из первых понял: в плане строительства высотных сооружений людям надо поучиться у растений. Многие из них при большой высоте имеют минимальную площадь опоры. Например, диаметр соцветий борщевика может в пятьдесят раз превышать диаметр стебля. При этом борщевик не только не падает, но и выдерживает сильнейшие порывы ветра. Природа создала его по самым искусным строительным технологиям.
Современные многоэтажки, в которых проживают жители больших городов, повторяют уникальное строение стеблей злаков. Шумоизоляция в наших домах – это заслуга сов, которые умеют в полете оставаться бесшумными.
Как вы думаете, кто помог связать железнодорожным сообщением континентальную Европу и Великобританию? Два века инженеры ломали головы над тем, как преодолеть пролив Ла-Манш. В итоге проложили тоннель, большая часть которого проходит под морским дном. Существует легенда, что тоннель построили по принципу песчаных сооружений сусликов.
Удивительно, но современные буровые машины созданы по подобию дождевых червей. Эти подземные жители способны проделывать ходы даже в самой твердой почве. Раскрывая секреты живых организмов, ученые получают новые возможности. Однако в природе много удивительных вещей, скопировать которые все еще не удается.
С давних времен люди мечтали летать. Изобретатели несколько веков бились над этой проблемой, и в конце концов небо было покорено. Это достижение объявили триумфом человеческого гения. Но до птиц нам еще далеко.
Как вы думаете, сколько может стоить почтовый голубь? В 2014 году китайский бизнесмен купил такую птицу за $310000. Он дал ей кличку «Болт» – в честь самого быстрого бегуна на планете Усэйна Болта. Кстати, знаменитому ямайскому легкоатлету этим была оказана большая честь, ведь его скорость всего 44 км/ч, а почтовые голуби способны разгоняться до 150.
Но самое главное, эти птицы умеют возвращаться в свои гнезда откуда угодно. Известны случаи, когда голубей увозили за тысячи километров в закрытых ящиках, пытаясь сбить с пути. Но стоило им оказаться на воле, они тут же определяли свое местонахождение и летели в нужном направлении – домой. И ученые пока не выяснили, как им это удается.
Поразительно, но кукушонок, выросший в чужом гнезде, не летит туда, куда зовут его приемные родители. Во время сезонных перелетов он следует традиционным путем всех кукушек, хотя летит впервые.
Вершина навигационных способностей птиц – их сезонные перелеты. В течение трех месяцев, пробираясь из Арктики в Антарктиду, полярные кряки пролетают только в одном направлении около 16000 километров и не сбиваются с пути.
Многочисленные эксперименты заставили ученых предположить: уникальный встроенный механизм навигации птиц имеет магнитную природу. Тайна его до сих пор не разгадана, но как только это произойдет, люди смогут создать фантастический навигатор, не требующий связи со спутником.
Патентное бюро природы
Не так давно французские инженеры представили крыло-новинку, которое попытались максимально приблизить к крылу крупных хищных птиц. Нижняя часть конструкции будет сделана из специальных материалов, которые при нагревании меняют форму.
Благодаря подсмотренным у птиц технологиям расходы горячего у оснащенного птичьим крылом самолета существенно снизятся. Впрочем, многие эксперты считают: современной авиации надо равняться не на птиц, а на насекомых. По экономичности полета и маневренности они не имеют себе равных.
Когда конструктор Игорь Сикорский создавал вертолет, его вдохновляла стрекоза. Она поднимается в воздух с места, также садится и умеет зависать. И одна из его рабочих моделей вертолета полностью напоминала стрекозу.
В одном из французских КБ висит фото майского жука, на котором написано: «Это насекомое летает в нарушение всех аэродинамических принципов. Но жук об этом не подозревает и спокойно летает».
Рассказывает Юрий Кнутов, возглавляющий музей ПВО: «Есть предположение, что перед взлетом жук набирает в себя много воздуха, раздувается и превращается практически в цеппелин. Таким образом, это что-то среднее между воздушным шаром и вертолетом. Когда люди раскроют этот секрет, появятся новые летательные аппараты, которые при минимальных затратах энергии будут способны летать на большие расстояния».
Говорят, американские энтомологи даже гоняются за майскими жуками по европейским лесам. Надо же его как-то изучать. Впрочем, пока майские жуки не спешат делиться с людьми своими секретами. Так что инженеры по-прежнему мечтают изобрести энтомоптер – аппарат, имитирующий полет насекомых.
Приборы ночного видения появились у людей благодаря изучению кошек и сов. Звучит невероятно, но именно кошки помогли сделать автодороги Великобритании одними из самых безопасных.
В 1934 году дорожный подрядчик из Йоркшира Перси Шоу ехал ночью в автомобиле и не заметил, что движется по краю дороги вдоль обрыва. Поездка могла закончиться трагедией, но мужчину спасли два огонька света, мелькнувшие на обочине. Шоу сориентировался и вывернул на дорогу. Это были глаза кота, в которых отразился свет фар машины.
Вскоре англичанин запатентовал светоотражающее устройство «кошачий глаз» и основал фабрику по их производству. Когда отражатели появились на дорогах Великобритании, количество аварий сразу уменьшилось. Вскоре полезным изобретением оснастили дороги всего мира.
Лобстеры – это не только ценное мясо. Уникальное строение глаз этих ракообразных позволяет им видеть на глубине сто метров с помощью принципа отражения. Не так давно перед учеными поставили задачу: надо как лобстеры.
Казалось бы, что тут трудного? Ведь рентген давно изобретен. Однако, обратившись за помощью к ракообразным, наука смогла изобрести ручной рентген. Портативный фонарь можно взять куда угодно. Он видит сквозь стальную стену толщиной 75 мм.
В самых разных научных областях сейчас наблюдается всплеск интереса к окружающей среде. Возьмем Пещеру Светлячков в Новой Зеландии. Маленькие жучки подсвечивают свод пещеры ярко-голубым светом, создавая фантастический вид звездного неба.
Способность этих организмов вырабатывать свет уже давно занимает умы ученых. Делают это светлячки настолько эффективно, что человек может лишь позавидовать. Ведь в обычной электрической лампе более 70% энергии уходит не на освещение, а на нагрев.
Ученые вовсю работают над созданием искусственного живого света. Он станет настоящей находкой для ситуаций, в которых применять свет, излучающий тепло, рискованно или нежелательно. Например, во взрывоопасных шахтах или в операционных. Вычислительные машины на световодах будут более экономичны и надежны, чем электрические. Ну а нам с вами больше не придется переплачивать за электроэнергию.
У военных живая природа в зоне особого внимания. Как известно, летучие мыши без труда ориентируются в темноте. Они помогли ученым открыть принцип эхолокации и создать радары. По эхосигналу, отраженному от удаленного объекта, приборы устанавливают его местонахождение, направление и скорость движения. Живая природа – гениальнейший технолог и инженер. Но как мы платим ей за то, что пользуемся ее идеями?
Почувствовать себя Спайдерменом скоро сможет любой желающий. Американские ученые создали специальные перчатки, с помощью которых можно карабкаться по гладкой вертикальной стене. Но кому на самом деле стоит вручить патент на это открытие?
Все мы не раз наблюдали, как мухи ходят по потолку вверх тормашками и не падают. Особого удивления это не вызывает, ведь мухи легкие, им не надо прилагать особых усилий, чтобы удержать свой вес. Зацепились за какую-то неровность – и готово. Другое дело – геккон. Как эта нехуденькая ящерица умудряется бегать по горизонтальным и вертикальным поверхностям, да еще и удерживает вес своего тела всего на одном пальце?
Изучив гекконов, ученые поняли: это абсолютные чемпионы по прилипанию без клея, лучшие в мире альпинисты. На пальцах этих ящериц миллионы невидимых человеческому глазу крохотных волосков с цепкими крючками на кончиках. По аналогии с лапами геккона инженеры изобрели силиконовые присоски. Если снабдить их перчатками, можно забираться на высоту без альпинистского снаряжения.
Вы когда-нибудь задумывались, почему на МКС предметы не летают по воздуху? Ведь должны, раз там невесомость. Они держатся на липучках. Автор изобретения – швейцарский инженер Жорж де Местраль. После прогулок ему часто приходилось отцеплять от шерсти своей собаки репейник. Свойство этого растения, приклеиваться к ворсистой поверхности, заинтриговало изобретателя. В результате он придумал текстильную застежку, или липучку.
Паутина натолкнула людей на мысль сделать эластичный бинт, который легко и нетравматично отделяется от раны. Паучья нить – настоящее чудо природы. Хотя на первый взгляд это совершенно не очевидно, ведь мы рвем ее легким касанием. Однако ученые рассчитали: если бы паучья нить была бы в диаметре как карандаш, она могла бы остановить самолет. Паутину неоднократно хотели создать в лабораториях. В итоге были изобретены очень прочные и легкие акриловые волокна.
Не так давно голландские ученые поставили и вовсе фантастический эксперимент – благодаря паутине сделали пуленепробиваемую ткань. Вы представляете, что будет, если вживить такую паутину в людскую кожу? В мире появятся суперсолдаты, неуязвимые для пуль. Не исключено, что где-то уже проводят подобные эксперименты, но они, конечно, носят закрытый характер.
Паутина может изменить авиастроение. Инженеры предлагают делать топливные баки не из металла, а из нити наподобие паучьей. Обматывать ее вокруг заготовки, потом удалять болванку и получать нанорезервуар.
Представьте, что в течение дня вы со всей силы бьетесь головой по дереву 12000 раз. Потерять сознание уже можно на первом десятке ударов. А вот дятлу никакого вреда. Он ежедневно долбит деревья со скоростью пулемета и при этом умудряется не вынести себе мозг.
В голове и клюве птицы находятся естественные амортизаторы. Позаимствовав эти механизмы, люди получили авиационные черные ящики. А сейчас работают над созданием новых антиударных материалов. Возникает вопрос: а создал ли человек хоть что-нибудь, аналога чему не существовало бы в природе?
Сегодня Земля буквально оплетена сетями сотовой связи, которые позволяют свободно общаться людям на любом расстоянии. Но что если идея передачи информации на расстоянии тоже не ноу-хау человека?
Самый древний и традиционный способ информационного взаимодействия в живой природе – передача генов из поколения в поколение. Это происходит у всех живых организмов на Земле. Однако условия окружающей среды меняются быстрее, чем на них способны реагировать гены.
Как приспособиться к жизни максимально эффективно? Люди придумали уникальный способ передавать информацию не по вертикали – от родителей к детям, а по горизонтали – от одного члена сообщества к другому. Они создали язык, а затем письменность.
Считается, что язык обеспечил прогресс людей и позволил им стать царями природы. Однако в природе существуют аналоги всех уникальных свойств нашего языка. А самое невероятное, что в этом отношении люди недалеко ушли от бактерий. Выделяя в среду определенные химические вещества, бактерии обмениваются знаниями о том, что происходит вокруг них, и даже договариваются о совместных реакциях.
Химический язык очень развит у растений. Когда на фасоль нападают травоядные клещи, она тут же оповещает об опасности соседей, и другие растения начинают вырабатывать защитные вещества. Поразительно, но фасоль отличает вред, наносимый клещами, от простого механического повреждения. Если растение пострадает от руки мальчишки, никакого сигнала паники оно не произведет.
В животном мире все еще фантастичнее. Дельфины общаются друг с другом, используя более двухсот семантических сигналов. Самое интересное, что у каждого из этих животных есть имя, а ведь личная самоидентификация есть главный признак наличия разума.
Но если понимание друг друга без слов есть высший уровень коммуникации, получается, живая природа намного разумнее людей. Человечество изобрело 7000 разных языков. Нам трудно понять друг друга, даже если мы этого очень сильно хотим. Что же было до языков? Приверженцы теории Дарвина утверждают: до слов люди общались жестами и воплями. Однако существует и другая гипотеза.
Рассказывает эзотерик Эмиль Бикташев: «Был единый язык на Земле, на котором Адам беседовал даже с животными. Понятно, что такое могло происходить только телепатически. И было доказано, что Адам с Евой жили где-то 40000 лет назад. В этот период все люди обладали телепатией. Потом в результате нравственной деградации, которая привела к деградации разума, люди утратили телепатические способности».
Видимо, тогда на замену и был изобретен язык. Но если следовать этой гипотезе, назвать язык прорывным изобретением человечества никак нельзя. Впрочем, как и многие достижения, до которых люди додумались сами, а не позаимствовали их у природы.
Мы думаем, что способны перехитрить природу. Однако история изобретения яда ДДТ доказывает, что это заблуждение. Вредители быстро приспособились к его смертельному действию. А изобретение пластика и двигателя внутреннего сгорания принесло миру огромные экологические проблемы.
Собрав все самое лучшее из мира природы, человек создал технократическую цивилизацию. Но вместо того чтобы оставаться благодарным, он начал плевать в колодец, из которого почерпнул большинство идей для своего развития.
Судя по видео в Интернете, природа уже объявила войну изобретениям человека. Птицы, которые научили людей летать, сбивают дроны, которые вторгаются на их территорию. Тигры заваливают квадрокоптер, который пытается их заснять. А баран, оснащенный уникальным таранным аппаратом – головой, расправляется с подлетевшей механической птицей на раз-два. Похоже, природе надоело терпеть тщеславного человека, возомнившего себя ее царем.
Человечество уже не раз было близко к тому, чтобы уничтожить и себя, и планету. То, что пока везло, можно считать большой удачей. Но сколько счастливых билетов еще осталось в этой лотерее?
Впрочем, некоторые эксперты считают: к моменту X люди успеют подготовиться. После катастрофы искусственный интеллект быстро воссоздаст на планете все, вплоть до динозавров. Вот только вопрос: какую роль в этом мире он отведет человеку? Не будут ли на следующем витке спирали нами повелевать муравьи и мухи с искусственным интеллектом – так же варварски, как мы сейчас повелеваем природой?
Метро напоминает подземные ходы кротов, самолет копирует птицу, форма подводных лодок похожа на рыб. Человек продолжает повторять и адаптировать изобретения природы, чтобы продвинуться вперед в освоении окружающего пространства.