Феликс Патури - Растения - гениальные инженеры природы
Фото 68 - Werkfoto der Firma Dow Chemical GmbH, Frankfurt
Фото 72- Frau Aenny Kessler, Hanau am Main
Фото 73 - Professor Dr. W. Rauh, Universität Heidelberg
Фото 78, 79, 80 - Foto IBM, Stuttgart
Фото 84, 89 - Walter Richter, Zimmerpflanzen von heute und morgen: Bromeliaceen, Neumann Verlag, Radebeul
Фото 86 - Bundesministerium der Verteidigung, Informations- und Pressestab 2, Bonn
Фото 99а и б - Dr. Y. Haneda, Director of the Yokosuka City Museum; Kanagawa, Japan
Все остальные фотографии сделаны автором.
О книге и ее авторе
На протяжении всей своей истории человечество было вынуждено бороться со стихийными силами природы за средства к существованию, уметь противостоять силам природы, с тем чтобы выжить в этой трудной борьбе и победить. И Человек выстоял и победил. Давно уже победил... Но отношение к природе как к объекту покорения осталось. К сожалению, оно очень распространено и в наше время, иные люди других отношений с окружающим нас миром и не мыслят.
Среди разнообразных, в том числе и положительных, итогов «покорения» природы в последнее время возник комплекс сложных и очень острых проблем, таких, как истощение природных, и прежде всего энергетических, ресурсов, необходимость устранения отходов разнообразных производств, предупреждение загрязнения воздушного бассейна, вод, почвы и ряд других.
Если совсем недавно идеи переустройства природы понимались главным образом метафорически, то ныне массы веществ, вовлеченные в технологические процессы, столь велики, что формируемые ими искусственные геохимические потоки вполне сопоставимы с природными геохимическими потоками. Реально, зримо они меняют лик Земли.
Колоссальная мощь техники, имеющейся сегодня в распоряжении Человека, налагает на него особую ответственность за судьбы природы, с которой он по-прежнему неразрывно связан.
Идеи «покорения» природы — это своеобразный «заплыв против течения». Между тем опытный пловец, чтобы не быть втянутым в водоворот, всегда стремится плыть по течению, и центробежные силы быстро выносят его на спокойное место.
Не противостоять природе, а «плыть» с ней в одном потоке — это веление времени. Именно такой позиции придерживается Феликс Патури.
О чем эта книга? Ее с полным основанием можно отнести к научно-популярной литературе о бионике. Бионика — продукт научно-технической революции — оформилась как наука сравнительно недавно, около двух десятилетий назад. Она возникла на стыке экологии, биологических и технических дисциплин — такие пограничные области в науках бывают особенно плодотворными. Несмотря на короткий период существования этой науки, в ней наблюдается лавинообразный рост публикаций по самым различным проблемам, связанным с «техникой природы».
Подавляющее большинство работ по бионике посвящено зоологическим объектам — тут и моделирование различных органов чувств и отдельных их элементов, исследования биомеханики движений, эхолокация и различные формы связи и многое другое. Однако в круг изучаемых бионикой явлений входят и более сложные объекты — сообщества организмов. Бионика исследует организацию и функционирование биологических систем. Она изучает процессы преобразования вещества, энергии, информации и на уровне организма, и на уровне экосистемы. Но удельный вес работ, связанных с изучением надорганизменного, экосистемного уровня, невелик, невелико и число публикаций, посвященных ботаническим объектам. В известной мере это следствие слабой популяризации соответствующих дисциплин. Книга Феликса Патури с успехом восполнит пробел, имеющийся в этой области.
Автор — не биолог, он инженер по образованию, окончил высшую техническую школу в Дармштадте и университет в Штутгарте, специализировался в области электроники и психологии, работал в области ядерной физики и занимался прогнозированием энергоресурсов, был издателем литературы по счетной и измерительной технике. В 1972 году он опубликовал свою первую научно-популярную книгу «Эффект эскалатора».
Взгляд на живую природу глазами инженера позволил Ф. Патури увидеть в ней те технические принципы, которые живые растения «используют» в своей архитектуре, и с увлечением рассказать о них читателям. Однако читатель не найдет в этой книге ни систематического изложения инженерных идей, ни систематических сведений о строении и жизнедеятельности растительных организмов. Правда, автор и не ставил перед собой такой задачи. Перед нами скорее ряд ярких, запоминающихся эскизов, беглых зарисовок с натуры, когда параллельно преподносятся растительные структуры и их индустриальные аналоги, причем все описание сопровождается прекрасно сделанными оригинальными иллюстрациями — преимущественно имеющими документальную ценность фотографиями. Одновременно выявляется не только внешнее сходство структур, но и общие принципы работы сравниваемых конструкций. Очевидно, что идея книги вынашивалась автором долго, столь же долго и скрупулезно собирался материал.
Феликс Патури — не первый инженер, обративший внимание на совершенство растительных форм, их обусловленность законами механики. В. Ф. Раздорский, известный советский ботаник, анатом растений, тоже инженер по образованию, еще в 30—40-х годах нашего столетия сформулировал «строительно-механические принципы конструкции органов растений» («Архитектоника растений», изд-во «Советская наука», М., 1955).
Ф. Патури с большим воодушевлением раскрывает перед читателями нюансы структуры и функций различных ботанических феноменов, проводит подчас неожиданные, но оправданные сопоставления их с техническими конструкциями и, как правило, отдает пальму первенства творениям природы (зачастую, впрочем, с пристрастием).
Своеобразие подхода автора заключается в том, что он обратил внимание на те стороны бионики, которые до сих пор в значительной мере оставались в тени: среди них проблема утилизации отходов и создание безотходных производств, экологический кризис и функционирование таких крупных саморегулирующихся систем, как растительные сообщества, вопросы расточительного расхода энергии и сырьевых ресурсов. Все это проблемы, где есть над чем поработать, есть чему поучиться у природы.
Ф. Патури обнажает клубок противоречий, связанных с неэкономным расходованием энергии, возникновением неестественной, неблагоприятной окружающей среды, к которой человек вынужден с ущербом для собственного здоровья адаптироваться.
Антиподами энергетического расточительства служат зеленые растения — великие аккумуляторы энергии на Земле. Их планетарной роли, планетарной роли фотосинтеза посвящено немало строк в этой книге. Сопоставление современных технических устройств по поглощению и аккумулированию солнечной энергии с зеленым листом оказывается не в пользу первых. В этом нет ничего удивительного, ибо современная техника существует десятки лет, а процессы фотосинтеза отшлифовывались в мастерской природы многие сотни миллионов лет.
Отдельный раздел посвящен острейшей проблеме современности — проблеме отходив производства и уничтожения отбросов. Большинство заводов по переработке мусора изменяют лишь форму загрязнения среды; твердые отбросы при сжигании становятся газообразными, менее заметными, но отнюдь не менее опасными. В мире растений проблемы отходов вообще не существует — вся продукты жизнедеятельности полностью утилизируются в длинных цепях питания грибов и микроорганизмов. Естественные экосистемы — это та лаборатория, в которой можно найти рациональное решение большинства экологических проблем, стоящих перед человечеством. Безотходное производство — вот тот идеал, который может быть одним из гарантов окружающей среды. Автор приводит пример с биологической очисткой воды, которая по своим параметрам приближается к безотходному производству.
Другие разнообразные примеры приспособленности растений к самым различным условиям обитания, особенности их строения, архитектоники, размещения опорных тканей, жилкования и т.д. также даются в сопоставлении с аналогичными техническими сооружениями: усики лиан и дверные пружины; рифленое железо и гофрированные листья веерных пальм; корни-подпорки панданусов и свайные деревни. На страницах книги читатель найдет описание множества интересных ботанических феноменов: здесь и микоризы орхидей и других растений, растения-камни, растения-кашпо, муравьиные сады, термальные, обитающие в кипящей воде сине-зеленые водоросли, насекомоядные растения и другие.
Для всего изложения характерен постоянный крен в сторону экологии, постоянное обращение к проблемам охраны природы и сохранения окружающей среды, выпуклый показ гармоничных решений проблем этого рода в мире растений. И в этом несомненное достоинство и своеобразие этого яркого повествования.
Вместе с тем временами автор, увлекшись, начинает наделять растения чувствами, стремлениями, подобными человеческим, даже чуть ли не разумом. Злоупотребление антропоморфизмом временами просто утомительно. Не следует и абсолютизировать приспособленность растений к тем или иным условиям окружающей среды — эта приспособленность, как правило, бывает относительна. Не надо идеализировать мир живой природы — он далек от полной гармонии. В течение длительной геологической истории Земли жизнь прошла через многочисленные кризисные ситуации. Часть этих кризисных ситуаций возникла независимо от развития жизни на Земле, а часть явилась прямым следствием ее возникновения и развития. Так, биогенная трансформация древней атмосферы Земли сопровождалась рядом крупных глобальных климатических сдвигов, приведших к вымиранию одних форм и прогрессивному развитию других.
