Броненосний жук: броньований танк світу комах
Якщо небажаний жук чи тарган пробігає вашою кухонною підлогою, якою буде ваша перша реакція? Для багатьох із нас це може бути бажання наступити на непроханого гостя або розчавити його взуттям. Хоча це може спрацювати з пересічною комахою, існує один жук, який лише посміявся б із вашої жалюгідної спроби його розчавити, адже його броня надзвичайно міцна. Броненосний жук є однією з найвитриваліших істот у світі, а його панцир настільки міцний, що він може пережити наїзд автомобіля й утекти майже без жодної подряпини.
Наскільки ж міцна броня цього витривалого жука? Дослідники виявили, що жук може витримувати тиск, який у 39 000 разів перевищує вагу його власного тіла. Щоб допомогти нам зрозуміти значення цього факту, це було б «подібно до того, якби людина вагою 90 кг могла витримати вагу приблизно 280 двоповерхових автобусів».1 Звісно, маючи таку технологію броні — реальний еквівалент чогось із фільму про супергероїв — учені хочуть зрозуміти, як це працює. Що робить екзоскелет жука таким надзвичайно міцним?
Коли дослідницька група наблизила свої мікроскопи до твердого зовнішнього панцира жука, вони виявили «дві ключові мікроскопічні особливості», які «допомагають йому витримувати руйнівні сили».2 По-перше, вони виявили, що дві половини зовнішнього панцира з’єднані серією стиків, які зчіплюються між собою за допомогою численних точок з’єднання. Ступінь цього взаємоз’єднання різниться в різних частинах тіла жука. Деякі ділянки надзвичайно щільно з’єднані, тоді як інші є більш гнучкими й діють майже як пружини, пом’якшуючи та поглинаючи удари.3 Друга ключова особливість, як її описують Рівера та його колеги у статті журналу Nature, де обговорюється їхня основна праця про цього жука, подана дуже складними інженерними термінами.4 Теммінг добре підсумувала це, написавши:
Другою ключовою особливістю є жорсткий шов, або з’єднання, що проходить уздовж спини жука та з’єднує його ліву й праву сторони. Серія виступів, які називаються пластинами, з’єднуються між собою, наче деталі пазла, щоб поєднати обидві сторони. Ці пластини містять шари тканини, склеєні білками, і є надзвичайно стійкими до пошкоджень. Коли жука роздавлюють, у білковому “клеї” між шарами кожної пластини утворюються крихітні тріщини. Ці невеликі тріщини, які можуть “загоюватися”, дозволяють пластинам поглинати удари, не ламаючись повністю…5
Команда Рівери зазначила, що їхнє дослідження може дати важливі знання для сучасного розуміння машинобудування. У розділі під назвою «Біоміметичні шви» вони пояснюють, що коли конструкцію шва жука порівнюють і випробовують із тими, що використовуються в наших найсучасніших «турбінних двигунах та аерокосмічних конструкціях», конструкція жука демонструє кращі результати, ніж наші найкращі розробки. Вони виявили, що пластини, які «імітують шов броненосного жука, трохи міцніші… за сучасні інженерні кріплення…, але водночас демонструють значне збільшення (понад 100%) розсіювання енергії».6 Далі вони зазначили, що на основі нового розуміння конструкції броні жука вважають, що в сучасних галузях інженерії існує «значний потенціал для подальшого вдосконалення цих взаємозчеплених інтерфейсів шляхом налаштування параметрів матеріалів».7 Іншими словами, ми можемо копіювати конструкцію цього жука та створювати міцніші матеріали, ніж маємо зараз.
На жаль, дослідницька група повністю проґавила очевидний висновок, який випливає з конструкції броні жука. Вони помилково приписують ці феноменальні особливості «мільйонам років» еволюційних змін через «тиск навколишнього середовища». Такий висновок справді суперечить логіці. Найвидатніші людські дослідники світу десятиліттями співпрацювали, обмірковуючи, проєктуючи та створюючи найсучасніші з’єднання й захисні конструкції, які тільки могла уявити людська думка. Вони використовували ці з’єднання та конструкції як ракетобудівники для створення аерокосмічних апаратів, що мають витримувати величезний тиск. І попри все це, коли ми дивимося на крихітного броненосноого жука довжиною лише два сантиметри, його броня перевершує можливості наших найкращих і найталановитіших ракетобудівників. Неупереджений спостерігач не може не побачити очевидного висновку. Той, Хто створив броню цього жука, володіє розумом, що перевищує сукупні здібності найкращих ракетобудівників світу. Скільки ще часу знадобиться людству, щоб визнати, що Божі задуми вищі за наші задуми, а Його дороги — вищі за наші дороги (Ісаї 55:9)? Хіба не іронічно, що величні Божі шляхи так ясно виявляються в маленькому жукові, який повзає по землі?
1 Нікола Девіс (2020), «Учені пояснили, як броненосний жук витримує величезні навантаження», The Guardian, https://www.theguardian.com/environment/2020/oct/21/scientists-reveal-diabolical-ironclad-beetle-bear-huge-weights.
2 Марія Теммінг (2020), «Броненосний жук може вижити після наїзду автомобіля. Ось як», Science News, https://www.sciencenews.org/article/diabolical-ironclad-beetle-exoskeleton-armor-impossible-squish.
3 Там само.
4 Хесус Рівера та ін. «Механізми зміцнення надкрил броненосного жука», Nature, т. 586, 22 жовтня 2020 р., с. 543.
5 Теммінг.
6 Рівера та ін.
7 Там само.
REPRODUCTION & DISCLAIMERS: We are happy to grant permission for this article to be reproduced in part or in its entirety, as long as our stipulations are observed.
