Сборник статей - Чего не знает современная наука

3. Миниатюрность. Например, транзисторное устройство с таким же числом элементов, как головной мозг человека, занимало бы объем около 1000 м 3, тогда как наш мозг занимает объем 1,5 дм 3.

4. Экономичность потребления энергии – разница просто очевидна.

5. Высокая степень самоорганизации – быстрое приспособление к новым ситуациям, к изменению программ деятельности.

Изучение механизмов памяти ведет к созданию «думающих» машин для автоматизации сложных процессов производства и управления.

Давно известно, что птицы, рыбы, насекомые очень чутко и безошибочно реагируют на изменения погоды. Низкий полет ласточек предвещает грозу. По скоплению медуз у берега рыбаки узнают, что можно отправляться на промысел, море будет спокойным. Животные–«биосиноптики» от природы наделены уникальными сверхчувствительными «приборами». Задача бионики – не только найти эти механизмы, но и понять их действие и воссоздать его в электронных схемах, приборах, конструкциях.

Изучение сложной навигационной системы рыб и птиц, преодолевающих тысячи километров во время миграций и безошибочно возвращающихся к своим местам для нереста, зимовки, выведения птенцов, способствует разработке высокочувствительных систем слежения, наведения и распознавания объектов.

В настоящее время большим вкладом в ход научно-технического прогресса являются исследования анализаторных систем животных и человека. Эти системы столь сложны и чувствительны, что пока еще не имеют себе равных среди технических устройств. Например, термочувствительный орган гремучей змеи различает изменения температуры в 0,001 °C; электрический орган рыб (скатов, электрических угрей) воспринимает потенциалы в 0,01 микровольта, глаза многих ночных животных реагируют на единичные кванты света, рыбы чувствуют изменение концентрации вещества в воде 1 мг/м 3(=1 мкг/л).

Многие живые организмы имеют такие анализаторные системы, которых нет у человека. Например, у кузнечиков на 12-м членике усиков есть бугорок, воспринимающий инфракрасное излучение. У акул и скатов есть каналы на голове и в передней части туловища, воспринимающие изменения температуры в 0,1 °C. Устройство, воспринимающее радиоактивное излучение, имеют улитки, муравьи и термиты. Многие реагируют на изменения магнитного поля (в основном птицы и насекомые, совершающие дальние миграции). Есть те, кто воспринимает инфра– и ультразвуковые колебания: совы, летучие мыши, дельфины, киты, большинство насекомых и т. д. Глаза пчелы реагируют на ультрафиолетовый свет, таракана – на инфракрасный и т. д.

Есть еще многие системы ориентации в пространстве, устройство которых пока не изучено: пчелы и осы хорошо ориентируются по солнцу, самцы бабочек (например, ночной павлиний глаз, бражник мертвая голова и т. д.) отыскивают самку на расстоянии 10 км. Морские черепахи и многие рыбы (угри, осетры, лососи) уплывают на несколько тысяч километров от родных берегов и безошибочно возвращаются для кладки яиц и нереста к тому же самому месту, откуда сами начали свой жизненный путь. Предполагается, что у них есть две системы ориентации – дальняя, по звездам и солнцу, и ближняя – по запаху (химизм прибрежных вод).

Почему же при современном уровне развития техники природа настолько опережает человека? Во-первых, чтобы понять устройство и принцип действия живой системы, смоделировать ее и воплотить в конкретных конструкциях и приборах, нужны универсальные знания. А сегодня, после длительного процесса дробления научных дисциплин, только начинает обозначаться потребность в такой организации знаний, которая позволила бы охватить и объединить их на основе единых всеобщих принципов.

А во-вторых, в живой природе постоянство форм и структур биологических систем поддерживается за счет их непрерывного восстановления, поскольку мы имеем дело со структурами, которые непрерывно разрушаются и восстанавливаются. Каждая клетка имеет свой период деления, свой цикл жизни. Во всех живых организмах процессы распада и восстановления компенсируют друг друга, и вся система находится в динамическом равновесии, что дает возможность приспосабливаться, перестраивая свои конструкции в соответствии с изменяющимися условиями. Основным условием существования биологических систем является их непрерывное функционирование. Технические системы, созданные человеком, не имеют внутреннего динамического равновесия процессов распада и восстановления, и в этом смысле они статичны. Их функционирование, как правило, периодично. Эта разница между природными и техническими системами очень существенна с инженерной точки зрения.

Живые системы значительно многообразнее и сложнее технических конструкций. Биологические формы часто не могут быть рассчитаны из-за их необычайной сложности. Мы просто еще не знаем законов их формирования. Тайны структурообразования живых организмов, подробности происходящих в них жизненных процессов, устройство и принципы функционирования можно узнать лишь с помощью самой современной аппаратуры, что не всегда доступно. Но даже при наличии новейшей техники очень многое остается «за кадром».

Елена Ажнина

С чем у нас ассоциируется кальций? С устойчивостью, прочностью, защищенностью. Как сохранить устойчивость в вечно меняющемся мире? Что предпринять, чтобы во всех смыслах прочно стоять на ногах? Разобраться во всем этом нам поможет кальций.

Кальций – каркас нашего здоровья; чем прочнее этот каркас, тем устойчивее наше внутреннее состояние.

Стабильность (устойчивость) – способность системы, выведенной из состояния равновесия, самостоятельно возвращаться в это состояние. Устойчивость структуры и/или функций (физических или психических) живых систем – признак нормы (здоровья). Неустойчивость – признак экстремального состояния или болезни.

Что является воплощением устойчивости, прочности, надежности? Горные породы и минералы, образующие земную твердь; стройматериалы (мрамор, кирпич, цемент, известь), образующие «твердь рукотворную», и, конечно, «живая твердь» – скелеты живых организмов. Все они содержат значительный процент кальция.

В нашем организме около одного килограмма кальция, 99 % которого образуют микрокристаллическую основу костей и зубов. Их разрушение служит самым наглядным признаком недостатка кальция. Если из кости удалить весь кальций, то ее можно будет легко завязать в узел. Кость останется гибкой, но выполнять опорную функцию уже не сможет. Так, у маленьких детей при недостатке кальция кости становятся мягкими и под действием нагрузки легко искривляются. Нехватка кальция в зрелом возрасте может обернуться катастрофой. Особенно если разрушается основа основ – позвоночник. Человек с поврежденным позвоночником не способен сохранять вертикальное положение, не может свободно и целенаправленно двигаться. А если при этом повреждается спинной мозг, то к полной обездвиженности добавляется еще и полная потеря чувствительности и контроля некоторых физиологических функций. Можно сказать, что потеря надежного костного каркаса разрушает стабильность и гармонию существования организма как целого.