Беседы о бионике

Не так давно Управление научных исследований военно-морского флота США объявило о своем намерении осуществить широкую программу исследований передвижения крупных рыб, бурых дельфинов, черепах (предполагают, что они ориентируются по звездам), китов, акул, т. е. морских животных, которые почти все время плавают вблизи поверхности (рис. 5). Такие исследования проектируется проводить на специальном автоматическом судне длиной 4,5 м, идущем со скоростью 30 — 60 км/час и способном в течение 12 час поддерживать контакт с основным судном на расстоянии до 10 км. На автоматическом судне будут установлены специально разработанные (в соответствии с требованиями намеченных экспериментов) системы слежения, надводная и подводная телевизионные камеры, система гидрофонов и другая аппаратура.

Что же в конце концов практически дадут науке и технике все ведущиеся ныне и запланированные на будущее в разных странах обширные программы исследований навигационных механизмов многочисленных животных?

Рис. 5. Черепаха пускается в дальний путь. По шару проследят ее курс к островку, где она отложит яйца

Это совсем не простой вопрос. Но мы знаем уже, что, позавидовав птицам, люди научились летать. Ну, а почему бы нам не перенять у пернатых и их замечательное чувство географического положения? Оно, как мы видели, иногда даже более совершенно, чем наш магнитный компас. Мы знаем уже, как часто путает человека этот древний прибор. Его выводят из строя магнитные бури, особенно в Арктике и Антарктиде, вблизи от полюсов. Там летчикам чаще приходится водить самолеты по звездам, чем по компасу. Вот если бы выведать у крылатых странников тайну их замечательного навигационного механизма! Летчики повел и бы самолеты буквально с закрытыми глазами. Отпала бы необходимость в радиомаяках и пеленгаторах. Штурманы прокладывали бы курс, даже не взглянув на компас. А может, и сами штурманы оказались бы тогда ненужными? Их заменили бы электронные вычислительные машины... Правда, это еще только мечты, но мечты уже вполне реальные. Ведь еще совсем недавно известный французский исследователь Реми Шовен писал: "Для того чтобы вместить кибернетический механизм, имитирующий хотя бы то, что делает муравей, при нынешнем развитии техники, было бы мало даже такого внушительного здания, как Эмпайр стейтс билдинг". Но так было совсем недавно... Прошло немного времени, и успехи современной микроэлектроники в какой-то степени перечеркнули высказывание французского специалиста.

Развитие исследований в области методов и средств навигации в живой природе позволило биологам, биофизикам и инженерам разработать теорию так называемой параллельной фильтрации комплекса навигационных средств. И к чести биологов надо сказать, что необходимость в такой теории впервые была понята именно ими — применительно к объяснению навигационных способностей животных. Вот что, в частности, пишет американский ученый Дж. Лилли, изучающий дельфинов: "Я думаю, что их метод навигации множественный[9]; они ориентируются по температуре, скорости течения, вкусу воды, положению звезд, Солнца и т. п., причем все эти данные поступают в их огромный мозг одновременно и мгновенно. У китообразных, возможно, есть своего рода карты, построенные во многих измерениях; эти карты создавались в течение многих лет, и с их помощью животные путешествуют по всему земному шару, переплывая из одного моря в другое и т. д.". Оказалось, что такая точка зрения на проблемы навигации сулит большие перспективы не только при объяснении удивительных способностей животных, но и, что особенно важно, для техники. Об этом говорят уже первые шаги, проделанные в данном направлении.

Таким образом, на вопрос о том, что же реально дадут нам интенсивно ведущиеся исследования навигационных механизмов животных, можно, не боясь преувеличений, ответить так: раскрытие тайн живых систем ориентации приведет к полному перевороту в современном навигационном приборостроении.

Используя биологические закономерности, ученые создадут множество принципиально новых навигационных систем. Появятся даже приборы, с помощью которых будут весьма точно определять свое местоположение будущие исследователи земных недр во время спуска к центру Земли. Новые навигационные системы позволят полностью решить все современные, проблемы ориентации под водой и в звездном пространстве, откроют людям путь в мир далеких неведомых галактик. Штурманы звездолетов грядущего будут так же уверенно чувствовать себя в бескрайних просторах вселенной, как наши сегодняшние космонавты на околоземных орбитах.

Беседа восьмая. Бионика и архитектура