На пути к бионике - [45]
* (Дым представляет собой сложную смесь различных химических веществ.)
В дополнение ко всему сказанному о строении, функциях и возможностях органов обоняния различных животных приведем еще для полноты картины некоторые данные, характеризующие высокое совершенство, феноменальную избирательность, удивительную, а порой и фантастическую чувствительность живых запахолокаторов. Ничем не примечательная дворняжка способна различать до полумиллиона запахов. Установлено, например, что собака чувствует запах масляной кислоты (СН3-СН2-СН2-СООН), начиная с концентрации 9000 молекул вещества в одном кубическом сантиметре воздуха. Для сравнения напомним, что всего в одном кубическом сантиметре воздуха содержится около 26 800000000 000000000 молекул. Таким образом, масляная кислота воспринимается собаками в концентрации 3,36-10-16. Это сверхвысокая чувствительность, и ясно, что восприятие идет здесь на уровне отдельных молекул. Такая тонкость восприятия обеспечивается строением органа обоняния. Природа наделила и морских налимов обонятельным аппаратом высокой информационной способности. Эти рыбы приходят в возбуждение и находят место впуска воды в бассейн, в которой в течение 5 минут находилась шестисантиметровая рыбка атсринка. Такой "нюх" морского налима можно сравнить с чутьем лягавой собаки, которая приводит охотника за 100 метров не только к сидящей в траве птице, но даже к месту, где эта птица сидела 15 минут назад. А обыкновенная муха, подумать только, в лабораторных условиях различает своим органом обоняния до 30 тысяч химических веществ, на каждое из них дает чуткую и однозначную реакцию! Однако ни собаки, ни мухи не могут конкурировать в чувствительности органов обоняния с бабочками сатурниями. Ученые проводили такие опыты с этими насекомыми. Самцов отделяли от самок и спинку каждого помечали капелькой яркой краски. Потом их рассаживали в маленькие клетки, развозили в разные стороны на разные расстояния и выпускали на волю. Не прошло и 30 минут, как первый меченый самец вернулся к клетке с самками сатурний. Он проделал путь в 5 километров. А один самец в этих экспериментах прилетел на "зов любви", преодолев расстояние в 11 километров! Расчеты показали, что на таком отдалении от самки в кубическом метре воздуха может находиться всего одна(!) молекула вырабатываемого ею пахучего вещества - эцагона. Тонкий, еле уловимый запах именно этих единичных молекул и был тем верным маяком, который вел самца по правильному пути на огромном расстоянии. У насекомых обнаружена еще одна весьма интересная особенность обоняния. Они могут, даже не прикасаясь к предмету, а лишь поводя усиками у его поверхности, по запаху составить представление о его форме! Эту особенность насекомых ученые называют топохическим чувством. Человеку же чувство "круглого" или "квадратного" запаха совершенно недоступно. Как бы мы ни принюхивались, никто из нас не сможет сказать, какой вид имеет предмет, испускающий запах.
Мы так детально остановились на органах обоняния человека и животных, потому что в этих высокосовершенных устройствах, созданных и отработанных природой на протяжении миллионов лет эволюции, заложены безграничные возможности для моделирования и построения многих технических систем хеморецепции, в которых давно и остро нуждаются если не все, то большинство областей человеческой практики. Разве не похожа, например, проблема сближения автономно управляемых объектов в космосе с тем, как летят навстречу друг другу самец и самка сатурнии, руководствуясь запахом единичных молекул эпагона. Здесь интересно буквально все: и система обработки информации, и механизмы управления и самонаведения. Если даже считать, что запах имеет сигнальное значение только в воздушной или водной среде и не может использоваться в космосе (хотя пока нет достаточных оснований отрицать такую возможность), то и для первых двух сред такие большие расстояния (до 11 километров) позволяют назвать большое число технических приложений. Многообещающие перспективы, например, открываются в создании дистанционной химической сигнализации по образцу и подобию органов обоняния "дымных жуков", слетающихся, как известно, на пожарища с расстояний до 80 километров. Искусственные органы обоняния могли бы стать незаменимыми устройствами в различных областях химической промышленности: ведь ассортимент имеющихся сейчас электронных датчиков для снятия информации о процессах химизма очень мал, параметры этих датчиков давно уже не удовлетворяют требованиям современной и будущей химической промышленности. Технический аналог человеческого органа обоняния можно весьма успешно применить в парфюмерной промышленности, в частности в производстве духов. Здесь искусственный нос сможет гораздо лучше парфюмеров, инженеров-экспертов следить за процессом производства и качеством продукции, появится возможность создавать духи любого аромата синтетическим путем из дешевого сырья. Надо будет лишь позаботиться о том, чтобы синтезированная молекула по форме и величине или по колебательным свойствам напоминала природную носительницу приятного запаха. Искусственные обонятельные анализаторы могут найти широкое применение в пищевой промышленности. Это могут быть сигнализаторы начавшейся порчи продуктов, дегустаторы исходного сырья и готовой продукции, устройства, позволяющие приспособить запах тех или иных продуктов к вкусам потребителей. На предприятиях, в научно-исследовательских институтах, в лабораториях, имеющих дело с токсическими материалами, искусственный нос позволит обнаружить чреватую опасностью утечку ядов, и прежде всего тех, которые не улавливаются, не воспринимаются обонянием человека.
Книга посвящена важным проблемам современности - прогнозированию погоды и землетрясений. Используя богатый фактический материал, автор знакомит читателей с созданными природой многочисленными живыми барометрами, термометрами, гигрометрами, сейсмографами и другими приборами, заблаговременно сигнализирующими человеку об изменении погоды и приближении подземных бурь. Книга будет интересна и полезна слушателям народных университетов естественнонаучных знаний и широкому кругу читателей.
Пожалуй, ни одна из новых наук, родившихся в наш XX век, не приобрела за короткий срок своего существования такой огромной популярности, как бионика. Однако, если не считать отдельных статей и брошюр, до сих пор о бионике с инженерных позиций с широким кругом читателей еще никто всерьез не говорил. Популяризация любой науки — дело сложное и трудное, а бионики — особенно. Чтобы написать в занимательной форме с большой научной достоверностью книгу о современных достижениях бионики и дальнейших путях развития этой новой многообещающей науки, нужно обладать не только обширными и глубокими инженерными знаниями, но и приобщиться к «безбрежной» биологии, что само по себе не просто.
История ДНК – это сага, полная блестящих научных открытий, невероятных случайностей, грубых ошибок. Она начинается с обнаружения нуклеина в конце 1860-х годов и заканчивается публикацией книги Джеймса Уотсона «Двойная спираль» в 1968 году. За эти 100 лет появились Нобелевская премия, антибиотики, рентгеновская кристаллография, радар и атомная бомба, не говоря уже о том, что прошли две разрушительные мировые войны, – и каждое из этих событий повлияло на открытие ДНК. Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик разгадали загадку двойной спирали, но Гарет Уильямс показывает, что их вклад был последним кусочком гигантского пазла, который собирали несколько десятилетий многие забытые историей ученые.
«Любая история, в том числе история развития жизни на Земле, – это замысловатое переплетение причин и следствий. Убери что-то одно, и все остальное изменится до неузнаваемости» – с этих слов и знаменитого примера с бабочкой из рассказа Рэя Брэдбери палеоэнтомолог Александр Храмов начинает свой удивительный рассказ о шестиногих хозяевах планеты. Мы отмахиваемся от мух и комаров, сражаемся с тараканами, обходим стороной муравейники, что уж говорить о вшах! Только не будь вшей, человек остался бы волосатым, как шимпанзе.
Что такое, в сущности, лес, откуда у людей с ним такая тесная связь? Для человека это не просто источник сырья или зеленый фитнес-центр – лес может стать местом духовных исканий, служить исцелению и просвещению. Биолог, эколог и журналист Адриане Лохнер рассматривает лес с культурно-исторической и с научной точек зрения. Вы узнаете, как устроена лесная экосистема, познакомитесь с различными типами леса, характеризующимися по составу видов деревьев и по условиям окружающей среды, а также с видами лесопользования и с некоторыми аспектами охраны лесов. «Когда видишь зеленые вершины холмов, которые волнами катятся до горизонта, вдруг охватывает оптимизм.
О чем рассказал бы вам ветеринарный врач, если бы вы оказались с ним в неформальной обстановке за рюмочкой крепкого не чая? Если вы восхищаетесь необыкновенными рассказами и вкусным ироничным слогом Джеральда Даррелла, обожаете невыдуманные истории из жизни людей и животных, хотите заглянуть за кулисы одной из самых непростых и важных профессий – ветеринарного врача, – эта книга точно для вас! Веселые и грустные рассказы Алексея Анатольевича Калиновского о людях, с которыми ему довелось встречаться в жизни, о животных, которых ему посчастливилось лечить, и о невероятных ситуациях, которые случались в его ветеринарной практике, захватывают с первых строк и погружают в атмосферу доверительной беседы со старым другом! В формате PDF A4 сохранен издательский макет.
Это книга о бродячих псах. Отношения между человеком и собакой не столь идилличны, как это может показаться на первый взгляд, глубоко в историю человечества уходит достаточно спорный вопрос, о том, кто кого приручил. Но рядом с человеком и сегодня живут потомки тех первых неприрученных собак, сохранившие свои повадки, — бродячие псы. По их следам — не считая тех случаев, когда он от них улепетывал, — автор книги колесит по свету — от пригородов Москвы до австралийских пустынь.Издание осуществлено в рамках программы «Пушкин» при поддержке Министерства иностранных дел Франции и посольства Франции в России.
В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.