Narava kot učiteljica

Človek zagotovo že od časov, ko pravzaprav sploh še ni bil človek, opazuje naravo in skuša oponašati njene rešitve bolj ali manj zapletenih problemov. Nekatere danes uporabljene ideje in orodja izvirajo že iz tako daljne preteklosti, da njihovega nastanka ni mogoče dokazovati, a kljub temu lahko skoraj z zagotovostjo trdimo, da so naši predniki dobili navdih zanje prav z opazovanjem narave. Ena takšnih priprav je mreža. Morda pri pajkih niso dobili zamisli le zanjo, temveč tudi za niti in vlakna. Sama mreža je uporabna še za marsikaj drugega kot le za lov. Posledično je njena izdelava in uporaba sprožila razvoj cele vrste drugih tehnik, kot so izdelava pletenin in tkanin ter sit in rešet. Ta razvoj je danes privedel do nanometrskih laboratorijskih cedil in različnih kompleksnejših pripomočkov ter tudi načinov ločevanja snovi, kot so na primer različne vrste kromatografije. Razmeroma enostavna (gledano z današnjega vidika) učna ura iz narave ima tako daljnosežne posledice v ustvarjalnem razmišljanju človeka.

Enostavnejše ideje in mehanizme iz narave so naši predniki lahko usvojili bolj zgodaj - poleg že omenjene mreže na primer tudi oponašanje nekaterih vodnih živali pri izdelavi plavuti za hitrejše gibanje v vodi. Zahtevnejše želje, kot je na primer leteti kot ptica, pa so za uresničitev potrebovale tudi nekoliko višjo stopnjo razvoja znanosti. Kljub večtisočletnim poskusom, ki so se pričeli, ko so Kitajci začeli za potrebe ceremonij izdelovati zmaje, je človeku uspelo poleteti šele, ko je začel razumevati zakone aerodinamike. V moderni dobi pa je človek začel načrtno brskati za rešitvami, ki mu jih ponuja narava. Razvila se je nova veja znanosti, imenovana biomimetika, ki je zadnjih dvajset let ena izmed najhitreje razvijajočih se znanosti. Ne da bi se tega zavedali, nas posnemanje narave spremlja (dobesedno) na vsakem koraku - od rešitev za profil podplatov na obuvalih do tistih za najnovejše interferenčne zaslone mirasol. Razmeroma uspešno smo posneli in uporabili kompozitne materiale, posnemamo satovje kot lahek nosilni ustroj, razvili smo tiskana vezja, ki prepoznajo signale možganov za gibanje, kar je odprlo nove možnosti pri razvoju protetike in robotike. Prav tako smo razvili prva elektronska čutila za sluh. Seznam tako pridobljenih novih tehnik je dolg, gonilo razvoja biomimetike pa je danes predvsem robotika, ki seveda posega v številna druga področja.

Kljub velikim uspehom na področju mehanike, elektronike, materialov in računalništva pa se človeštvo še zdaleč ni približalo zmožnostim bioloških sistemov in kakovosti njihovih rešitev. Svila, iz katere pajek izdeluje svoje mreže, ima lastnosti, ki jih človeku še ni uspelo združiti v nobeni umetni snovi. Seveda to ni edini primer, pri katerem naravne snovi še vedno predstavljajo najboljšo izbiro. Hkrati pa dobre lastnosti še zdaleč niso edini razlog za prevlado naravnih snovi - veliko bolj občudovanja vredno je dejstvo, da so naravni sistemi sposobni izdelati vse te reči z visoko energetsko učinkovitostjo, v fizikalnih pogojih normalne okolice (na primer temperature in tlaka), iz snovi, ki jih najdejo v bližnji okolici (če uporabim danes tako moderen izraz “z lokalno oskrbo”) in predvsem brez rušenja ravnotežja v svoji okolici oziroma onesnaževanja, seveda vključno z recikliranjem proizvedenih snovi.

Tudi glede gibanja biološki sistemi daleč prekašajo naše zmožnosti - najsi gre za let kačjega pastirja, hojo mravlje in gekona, plavanje morskega psa ali ritje deževnika pod zemljo. Poleg tega so organizmi velikokrat sposobni kombinacije več različnih oblik gibanja in imajo izredno dobre zmožnosti izogibanja trkom. Kolesa in gosenice postanejo v primerjavi s temi zmožnostmi prej ovira kot ustrezen pripomoček. Zato je ena od velikih želja znanstvenikov doseči učinkovito gibanje, in sicer s pomočjo različno oblikovanih okončin. To pa odkrije nov primanjkljaj v tehnologiji - ne zmoremo posneti lastnosti in načina delovanja mišic, saj današnja mehanika okončin ni sposobna dovolj dobro upravljati. Čutila in živčevje, ki nadzorujejo in upravljajo biološke sisteme, so veliko zmogljivejši od današnjih elektronskih tipal in superračunalnikov. Kljub temu, da imamo v današnjih optičnih napravah že vse elemente, ki so potrebni za delovanje umetnega očesa, pa izdelava očesa, primerljivega človeškemu, predstavlja veliko večji zalogaj od trenutnih zmožnosti. Tudi (na videz) tako enostaven problem, kot je obdelava informacije zapletenejših tridimenzionalnih slik v realnem času, je še vedno nerešljiv, obenem pa ga v naravi zmorejo doseči že precej “enostavni” organizmi. Ko začnemo razmišljati še o sposobnostih samopodvojevanja, rasti in samoobnavljanja sistemov ter učinkovitega kemičnega proizvajanja in shranjevanja energije, postane naša omejenost še jasnejša. Človeštvo pred naravo še vedno spominja na dveletnega otroka, ki skuša z lesenimi kockami sestaviti kopijo zadnjega modela robota iz harvardskega laboratorija za mikrorobotiko.

Glede na to, da razvoj v določenih znanstvenih panogah prehiteva celo optimistične napovedi, morda kljub vsemu ni daleč dan, ko se bo človeštvo lahko vsaj delno kosalo z naravo in morda doseglo tudi trajnejši obstoj zase. A problem s tem verjetno ne bo rešen. Kajti glavna zadrega ni v našem znanju ali njegovem pomanjkanju. Prav tako ni težava dostop do dobrin ali njihova nedostopnost. Problem je v človeški naravi: za vsako ceno in vedno imeti še več. Če tega ne bi bilo, bi že danes lahko imeli precej več, kot imamo. In ta brezobzirnost se kaže tudi v odnosu do naše učiteljice narave. S posnemanjem in grabežljivostjo jo uničujemo, namesto da bi skromno sprejeli vso popolnost, ki nam jo že od nekdaj ponuja. Neki manj znan pisatelj je zapisal: “Nekateri ljudje pravijo, da živimo v svetu nezdružljivih razlik. Drugi pravijo, da pravi mir, trajen mir, ni mogoč, ker še nismo našli načina, kako spremeniti človeško srce.”

DEJAN PUTRLE, biolog