Насекомые различных видов постоянно используются в научных исследованиях. Благодаря многообразию этих живых существ ученые всегда найдут насекомое, которое будет отвечать необходимым требованиям для экспериментов, в развитии какой бы области знаний они ни трудились. Или это изучение социального поведения животных, их способности к научению и элементарной рассудочной деятельности (муравьи, термиты, пчелы, тараканы и др.), или разработка новых инженерных устройств – бионика (стрекозы, бабочки, жуки, шмели) или генетические исследования (мушка дрозофила). Интересно, что по мере того как наши знания о живом растут и простираются вглубь, мы все больше убеждаемся, что мир животных не подчиняется традиционной схеме «от простого – к сложному». Особенно если это касается психической деятельности таких миниатюрных беспозвоночных животных, как насекомые. Кроме того, изучая многообразие возможностей и способностей насекомых, мы сами учимся создавать прекрасные и полезные для себя вещи.
Интерес биоников
Слово «бионика» переводится с греческого как «элемент жизни». Ученые и инженеры с помощью бионики пытаются найти ответы на многие загадки, которые постоянно и неутомимо преподносит мир живого и отыскать в них модели будущих устройств и приборов. Бионика является одним из научных направлений в кибернетике, изучающей общие закономерности процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах и обществе. Она занимается изучением структуры, систем управления и процессов жизнедеятельности организмов живых существ, чтобы использовать выявленные закономерности в практических целях. Эти знания применяются при решении инженерных задач и в разработке технических систем, сходных по своим характеристикам с живыми организмами и их частями. Бионика как область науки смежна с биологией, физикой, химией, причастна к электронике, навигации, связи и многими другими отраслями науки и техники тонких технологий.
Большинство человеческих изобретений сделаны по аналогии с природными. Это различные устройства и автоматизированные линии, системы управления производством и контроля качества продукции, сенсорные приборы и поисковые системы, искусственные языки и способы их расшифровки. Но чем дальше бионика продвигается в своих знаниях о строении и системах управления живого организма, тем больше ученые убеждаются в огромном превосходстве биологических систем над разработками человека на всех уровнях, в том числе молекулярном. При этом все больше внимания уделяется насекомым. А они, удивляя и восхищая биоников совершенством своих устройств и уникальных систем, не спешат раскрывать им свои тайны.
Тайны полета
Особенно поражает гениальность «изобретений», заложенных в организме животных, когда человек старается приблизиться к ним в своих технических решениях. Все больше и больше вопросов приносит изучение стрекоз. Это насекомое с легкостью поднимает в воздух груз, в пятнадцать раз превышающий ее собственный вес. Как удалось выяснить, это происходит благодаря особому устройству крыльев. Они создают над своей верхней плоскостью особые завихрения, в которых и кроется секрет невиданной подъемной силы стрекоз. Ученые и инженеры до сих пор не сумели использовать этот секрет в авиастроении.
Секреты майского жука и шмеля. Многое из сказанного относится и к жукам. Например, ученые считают, что по всем законам аэродинамики майский жук летать не должен. Значит, он обеспечен особым, не известным науке способом создания высокой подъемной силы. Непонятно и то, как держится в воздухе со своими маленькими крылышками увалень-шмель. Проводились самые разные исследования полета этого насекомого, в том числе в аэродинамической трубе, где измеряли баланс энергии и затраты кислорода. Остается только сожалеть, что не удалось надеть на шмеля кислородную маску. Ведь он обеспечен двадцатью четырьмя дыхальцами. При изучении строения и энергетических возможностей шмеля обнаружилось много удивительных фактов, но не меньше и вопросов – тайна его полета остается неразгаданной.
Полет насекомых отличается и превосходной маневренностью. Так, стрекозы некоторых видов в совершенстве владеют фигурами высшего пилотажа. Они с легкостью выполняют «мертвую петлю и «бочку». А мухи, стрекозы, бабочки, осы, пчелы ряда видов легко меняют направление полета и способны двигаться в любую сторону, в том числе назад. Бабочки бражники, питающиеся нектаром, ловким маневром огибают препятствия и могут подолгу зависать над цветами, как делают это колибри.