Насекомые и технологии: удивительные изобретения природы

«— Похоже, ты знаток бабочек.
— Мы их изучаем в медицинской школе. Насекомые, животные, люди. Ты даже не представляешь, сколько у нас общего.
— Да?
— Ты знала, что жуки целуются?
— Нет.
— Точно…
— Как?
— Жук трется усиками о жучиху.
— А что делает жучиха?
— Если он трется как надо, они начинают строить планы на будущее, например, на вечер. Да… медицина — удивительный предмет».

Из фильма «Приходи в сентябре»

Мир живой природы всегда славился многообразием. Люди, животные, насекомые, микробы существуют на одной планете, дышат одним воздухом и пытаются сосуществовать друг с другом в гармонии и мире, а иногда даже объединяются, чтобы создавать что-то по-настоящему великое.

Кажется, что у людей с насекомыми не может быть ничего общего кроме того, что насекомые досаждают людям, а люди ищут новые способы для их уничтожения. Однако существуют не всегда очевидные технологии, которыми в совершенстве владеют членистоногие. Нам лишь остаётся их перенимать и удивляться природной безупречности.

Сельское хозяйство муравьи освоили более 30 миллионов лет назад, начав строить подземные камеры, куда они складывали переработанные фрагменты свежих листьев. На эти листья они высаживали штаммы грибов, примерно также как и мы сейчас высаживаем семена на своих огородах. Грибы разрастались, предоставляя муравьям обильный источник легко усваиваемого углеродного питания. Свои грибные «посевы» муравьи тщательно оберегали с помощью специальных бактерий, которые, выделяя антибиотик, убивали нежелательных паразитов, подобно современным пестицидам.

Есть виды муравьёв, которые занимаются животноводством — они разводят тлей и других сосущих насекомых. У муравьёв есть своя «пасека» с сахаристыми выделениями тли, перемещения которой они контролируют, не давая целым группам отдаляться от муравейника, точно также как люди следят за тем, чтобы их домашний скот не покидал пределы пастбищ.

Правда муравьи предпочитают радикальные методы, поэтому они просто откусывают тле крылья и впрыскивают в них химикат, замедляющий рост новых особей. А ещё они метят территорию вокруг «фермы», отпугивая от своей добычи божьих коровок. Подобно людям, которые с наступлением холодов переводят коров и коз в зимние утеплённые загоны, заботливые муравьи переносят весь свой «скот» в муравейники.

Кроме своих сельскохозяйственных талантов, муравьи обладают особыми навыками строительства. В то время, когда люди ещё жили в пещерах и не помышляли о том, чтобы своими руками соорудить себе что-то уютное, муравьи уже вовсю строили целые подземные мегаполисы. Причём процесс строительства у них продвигается быстро и слаженно, потому что муравьи — первые насекомые, кто сумел разработать систему чёткого разделения труда между особями своего вида. Впоследствии форму разделения труда переняли заводы, офисы и крупные бизнес-компании. И не исключено, что без муравьиной подсказки мы бы никогда не увидели Нью-Йорк и Пекин в том виде, в котором знаем сейчас, а подземные города и метро никогда бы не появились на свет.

Дождевые черви стали прототипом современных буровых машин, и это не шутка. Непрерывно двигаясь вперед, черви «проедают» землю, пропускают ее через себя, оставляя позади большой тоннель. По такому же принципу действуют буровые установки. А первым, кто подметил эту особенность, был инженер Марк Брюнель, который долго наблюдал за корабельным червём, прокладывающим себе путь в щепке дуба. Вдохновившись удивительной способностью червя рыть тоннели, Брюнель разработал проходческий щит, с помощью которого люди смогли прорыть тоннель под Темзой.

Пауки — талантливейшие ткачи, которые своим примером научили людей создавать сети. Современному миру пауки подарили специальный эластичный бинт, который легко и не травматично отделяется от раны, а также вдохновили на создание высокопрочного волокна — кевлара, которое в сочетании с бронежилетами может создать безупречную защиту. И всё это потому, что паутина, которую создают пауки, невероятно крепкая, эластичная и легкая. Не зря же сам Человек-паук заморачивался над ее усовершенствованием.

Благодаря специальным технологиям обработки таких нитей, люди научились создавать плотные красивые ткани, которые обладают приятной текстурой, воздухонепроницаемостью, гипоаллергенностью, влагоотведением и повышенной износостойкостью в сравнении с другими материалами.

Главные кондитеры среди насекомых — пчёлы производят невероятно полезную и любимую многими сладость — мёд. Благодаря пчелиному трудолюбию, на многих фабриках по производству сладостей появились необычайно вкусные кондитерские изделия.

Бабочки и стрекозы много лет назад вдохновили авиаконструкторов на изобретение современных самолётов и вертолётов. А всё потому, что на крыльях бабочек и стрекоз есть утолщения, которые устраняют вредные колебания при полёте и, изучив эту особенность, изобретатели поняли, что то же самое свойство можно применить для перевозки людей и грузов по воздуху.

Летательный аппарат Сикорского, как и стрекоза, мог взлетать с места без предварительного разбега, зависать в воздухе на нужной высоте, делать повороты в любом направлении, садиться на маленькую площадку. Машины Сикорского применялись как для военных, так и для гражданских целей. На его вертолётах были впервые совершены перелёты через Атлантический и Тихий океаны.

Говоря о плотности крыльев насекомых, нельзя не сказать об ещё одной особенности, свойственной только им — наличии хитина. Хитин — это вещество, из которого состоит панцирь насекомых и один из самых распространённых биополимеров в мире. Люди научились использовать свойства и возможности этого вещества и продолжают исследовать материалы на основе хитина, полученного от насекомых.

Современные жуки и мухи и вовсе славятся своими разработками в производстве посуды. Ходит слух, что недавно эти представители фауны устроились в гончарную мастерскую, чтобы изготовить несколько хрустальных сервизов.

Керамическая и стеклянная посуда насекомым пока не подвластна, а вот с пластиковой они действительно справляются на ура. Дело в том, что из хитина, которым покрыто тело жуков и мух, в лабораториях выводят специальное вещество — хитозан, из которого можно создать биологический пластик. А создать из биопластика одноразовую посуду — дело нехитрое. 

В будущем учёные планируют изготавливать из хитозана сырьё для фармацевтической промышленности, чтобы производить перевязочные материалы, пленки для восстановления кожи после ожогов и медицинские зонды.

Мухи, тараканы и жуки-кожееды умудрились привнести в мир людей технологии для эффективного расследования преступлений. С их помощью было раскрыто множество убийств, ведь насекомые выполняли немалую часть работы криминалистов.

Но не только мухи служат секундантами преступления. Среди всех насекомых можно найти специализированных некробионтов — поедателей трупов и случайных зевак — сапрофагов или тараканов, что поедают гниющие остатки. Среди всего этого многообразия есть и хищники — жуки-кожееды. Эти маленькие насекомые досаждали ещё древним египтянам, повреждая мумии фараонов. А сейчас эти жучки помогают криминалистам расследовать преступления, портить старинные книги, кожаные изделия и коллекции зоологических музеев.

Летающие вампиры среди насекомых — комары в своё время внесли вклад в технологию ведения военных действий. Этих крылатых пискунов испокон веков никто не любил, поэтому в ХХ веке они надели каски, камуфляжную форму и отправились на поле боя.

Но если комары так и не добрались до настоящих военных действий, то скорпионы, блохи и пчёлы действительно помогали одной из сторон приблизить победу. Метательные снаряды со скорпионами — один из наиболее древних примеров использования ядовитых существ для организованной борьбы с войсками противника. Скорпионы жалили врага в открытые участки тела, причиняя ужасные страдания и смерть. 

В средневековых замках Англии, Уэльса и Шотландии пчелиные ульи специально заводили в стенах оборонительных сооружений. В мирное время воины добывали оттуда мед, а если замок штурмовали враги, ульи сбрасывали им на головы. 

А вот блохи внедрялись в чумные бомбы. Бомбы детонировали в воздухе, а блохи рассеивались по огромной территории. Оружие испытывали на пленных китайцах, которых привязывали к столбам на полигоне. С самолета сбрасывали начиненную блохами бомбу, ждали, затем дезинфицировали полигон, а пленных отвязывали и помещали в карантин, чтобы выяснить, сколько из них заразилось чумой. Испытания прошли успешно и блошиные бомбы были применены против китайской армии. Однако в полевых условиях это оружие оказалось не столь эффективным и так и не оказало решающего влияния на боевые действия.

Вряд ли мы сейчас перечислили все технологии, которыми нас наградили насекомые, ученые до сих пор продолжают изучать мир беспозвоночных. Но самое важное, о чём нам сигнализируют братья наши меньшие — настоящие великие открытия можно совершать и будучи красивой бабочкой, и будучи деятельным дождевым червём. Главное, не терять своих крыльев.