Изобретай. Мысли. Твори.

 

Какими же возможностями сегодня располагает бионика, чтобы оказать действенную помощь метеорологии? Что она конкретно может сделать по осуществлению извечной мечты человечества, о которой более двухсот лет назад великий Михаил Ломоносов писал: «Человеку ничего не оставалось бы требовать от бога, если бы он научился правильно предсказывать погоду».

Одним из главнейших препятствий в познании законов, управляющих воздушной средой, в середине XVIII столетия, по глубокому и совершенно правильному убеждению Ломоносова, было «...инструментов, к сему делу изобретенных, несовершенство» (курсив наш. — И. Л.). Между тем метеорология и на исходе XX века, как это ни парадоксально, вооружена по существу тем же оружием, каким пользовался Ломоносов, начиная свою научную и практическую деятельность в метеорологии: термометрами, барометрами, дождемерами, анемометрами и гигрометрами. А ведь даже самые совершенные из этих приборов не могут сегодня в полной мере удовлетворить нужды метеорологов.

Словом, чтобы заблаговременно предсказывать засухи или многомесячное ненастье, тайфуны или ураганы, цунами или лютые морозы, чтобы люди не были беспомощными игрушками в руках изменчивых метеорологических и космических факторов, нужно изыскать дополнительно к существующим принципиально новые, высокосовершенные методы и средства точного прогнозирования погоды. И в этом, как никто, огромную помощь может оказать бионика, обратившаяся к опыту живой природы.

Живая природа — гениальный конструктор, инженер, технолог, великий зодчий и строитель, непревзойденный метеоролог. Миллионы лет она отрабатывала и совершенствовала свои творения. В течение всего этого времени животные и растения развивались, разнообразились и приспосабливались к всевозможным изменениям окружающей среды. На каждом этапе, при каждом значительном изменении климата природа изменяла прежние решения. В результате естественного отбора безжалостно отвергалось все, что не могло приспособиться к условиям существования. В ходе эволюционного развития, под воздействием всякого рода раздражителей (света, звука, обонятельных сигналов, тепла, холода и т. д.) в живых организмах сформировались многие весьма тонкие органы чувств, высокосовершенные механизмы обмена веществ, преобразования энергии и информации. Эти «биоинженерные системы» природы функционируют очень точно, надежно и экономично, отличаются поразительной целесообразностью и гармоничностью действий, способностью реагировать на ничтожные, едва уловимые изменения многочисленных факторов внешней и внутренней среды, запоминать и учитывать эти изменения, отвечать на них многообразными приспособительными реакциями.

Какое бы живое существо ни изучал сейчас бионик, он обязательно найдет в нем ту или иную подсистему, устройство или механизм, которые представляют собой самые последние модели, сходящие со сборочного конвейера универсальной мастерской природы. И в подавляющем большинстве своем они далеко превосходят все то, что создано до недавнего времени инженерным творчеством человека. Не случайно академик А. И. Опарин как-то сказал, что, по его мнению, самая сложная современная математическая машина очень далека по своим возможностям от самого простого одноклеточного организма. И в этом нет ничего удивительного, ведь у природы было несоизмеримо больше времени для творчества, нежели у человека. Фабрика жизни без устали работает более трех миллиардов лет, системы же технические создавались и улучшались только на протяжении нескольких тысячелетии существования развитой материальной культуры.

В свете рассматриваемой нами проблемы — как повысить точность прогнозирования погоды — одной из интереснейших и чрезвычайно важных с бионической точки зрения особенностей живых организмов, представляющих собой самоорганизующиеся системы, является их способность предвидеть, или упреждать, изменение внешних условий и заблаговременно подготовиться к ним. Поскольку такие системы обладают исключительно высокой организацией, то прежде чем решать вопрос о конструировании и создании традиционными инженерными методами новых метеорологических технических средств упреждения, естественно обратиться к богатейшему «патентному бюро» живой природы, изучить созданные ею многочисленные биомеханизмы, позволяющие животным и растениям упреждать изменения внешней среды.

Под упреждением в технике понимают введение в систему автоматического регулирования сигналов, которые должны появиться несколько раньше, чем на систему подействует возмущение. Упреждение в биологии можно рассматривать как один из основных законов приспособляемости живых организмов.

Бионические исследования показывают, что многие растения и животные в процессе эволюции выработали способность воспринимать такие явления, которые ни человек, ни современные метеорологические приборы не ощущают. И то, что человек, вооруженный множеством технических систем, не замечает вовсе, другие биологические организмы принимают как внешние сигналы и соответственно реагируют на них.

Так, французские ученые Муссе и Вебер обнаружили в водных бассейнах «блуждающие» токи. Установлено, что они появляются, в частности, при приближении грозы. Этим, вероятно, можно объяснить то, что поведение некоторых рыб перед грозой резко изменяется.

Некоторые растения очень чутко реагируют на солнечную активность и могут своевременно предупредить людей о предстоящих неблагоприятных изменениях погоды. Американский биолог Фрэнк А. Браун экспериментировал с картофелем. Во время опытов клубни картофеля, а также вырезанные из них кусочки с глазками содержали в неизменных условиях, при одной и той же температуре и влажности. Между тем кривая их дыхания все время менялась в зависимости от солнечной активности. Они тонко чувствовали изменения барометрического давления; по уровню дыхания клубней, а также отдельных кусочков можно было предсказать, каким будет давление через сутки-двое. По дыханию картофеля можно было увидеть, как в разные дни изменяется сила радиоактивных излучений Земли. Тесная связь с грандиозными земными и космическими процессами, с барометрическим давлением, радиацией, с положением Земли по отношению к Луне и Солнцу обнаружена и у заключенных в подземные условия клубней моркови и у водорослей.