Семь замечательных технологий, подсмотренных учеными у осьминогов

Семь замечательных технологий, подсмотренных учеными у осьминогов

1. Присоски

Присоски

Нижняя сторона щупалец осьминога покрыта сотнями круглых присосок. Они способны прилипать к самым разным поверхностям - шероховатым и гладким, влажным и сухим. После этого они могут держаться на них в течение долгого времени. Если производить расчет по площади соприкасающейся живой ткани, они невероятно сильны. Крошечный диск размером с карандашный ластик удерживает груз весом 150 грамм. Шестисантиметровые присоски гигантского осьминога способны поднять до 16 килограммов, а их у него тысячи. Естественно, инженерам интересно было узнать, откуда берется такая «цепкость».

Оказалось, что вдоль краев присосок проходят крошечные канавки, которые увеличивают площадь прилипания и помогают осьминогу цепляться за неровные поверхности. Они образованы очень мягкой и эластичной тканью, которая свободно растягивается или сжимается, когда это нужно. Воспользовавшись полученными знаниями, конструкторы создали бытовые присоски, которые гораздо эффективнее тех, что используются в тех же автомобилях для крепления навигаторов и регистраторов. Их можно прилеплять не только к стеклу, но и к неровным, шероховатым поверхностям.

2. Щупальца

Искусственное щупальце

Суставы в значительной степени ограничивают амплитуду движения наших конечностей. Щупальца же осьминога способны изгибаться в любой своей точке. Когда надо, они удлиняются, укорачиваются или приобретают жесткость. Это дает им потрясающую многофункциональность. Они способны, например, протискиваться в узкие щели и вскрывать моллюсков. Понятно, что инженеры хотят подарить эту замечательную механику различным устройствам и приспособлениям. Создаваемые ими роботизированные щупальца отличаются мягкостью и гибкостью, но способны оказывать значительное давление и весьма цепки. Какие-то из них состоят из множества секций, заполняющихся воздухом, в других структура мышц воссоздается с помощью особых кабелей.

Если вы когда-нибудь видели роботизированную руку, производящую манипуляции с различными предметами, представьте на её месте щупальце с присосками, которое пытается делать то же самое. Эксперименты пока находятся на начальной стадии, однако исследователи надеются научить свои творения таким вещам, о которых конструкторы «человеческих» механических рук не могут даже мечтать. Авторы одного из проектов пытаются создать «наноспрутов», которые будут захватывать патогены внутри организма, но эта концепция на данный момент времени не кажется жизнеспособной.

3. Камуфляж

Камуфляж осьминога

Рассказ о замечательных способностях осьминогов не может обойтись без упоминания о том, что они являются мастерами камуфляжа. Их кожа меняет цвет, узоры и даже имитирует бугорки и углубления окружающего рельефа. Благодарить за это нужно хроматофоры – клетки, содержащие пигменты и отражающие свет. Когда осьминог чувствует опасность, он растягивает или сжимает мышцы, в результате чего хроматофоры обнажаются или скрываются, помогая создавать различные «визуальные эффекты».

Этот принцип вдохновил разработчиков на создание особой ткани, в которую встроены светочувствительные датчики. Она меняет цвет в зависимости от условий освещения, и дальнейшее развитие этой технологии может привести к созданию универсального маскирующего материала. Применение ему наверняка найдется в той же военной промышленности. Ещё одна группа ученых экспериментирует с меняющими форму программируемыми мембранами, имитирующими неровности ландшафта. Остается только дождаться, когда последние две технологии будут объединены друг с другом, и разведчики станут сливаться с окружающей местностью не хуже осьминогов.

4. Двигатели

Двигатель - осьминог

Осьминоги обычно ползают по морскому дну, но, когда надо, плывут, причем весьма резво. Они втягивают воду в полость, находящуюся в центральной части туловища, а затем выталкивают ее из себя сквозь небольшое отверстие. Это довольно энергозатратный способ перемещения в водной среде, но он позволяет быстро скрыться от опасности. Изучив его, ученые осознали, что он может дать большую скорость, чем ставшие уже традиционными корабельные винты. Одно из устройств, сконструированных с использованием подсмотренного у осьминогов принципа, проплыло дистанцию в 10 собственных корпусов за секунду. Немаловажно также то, что подобные двигательные установки будут безопаснее для морской живности, которая, как известно, часто гибнет под судовыми винтами. Кроме того, они, как считается, будут гораздо менее шумными.

5. Регенерация

Осьминоги живут в опасной среде, в которой получают множество травм. Но раны чаще всего не несут особой опасности, так как эти существа умеют восстанавливать свои ткани. Получив повреждение, спрут прикрывает его кожей, после чего особые клетки удаляют все омертвевшее и ставшее ненужным. Если оторвано щупальце, оно примерно за три месяца отрастает полностью - с нервами, мышцами и всем остальным, что ему полагается. Осьминоги способны регенерировать ткани роговицы, мозга и даже сердца, благо их у них по три на каждую особь, и два неповрежденных всегда могут подстраховать вышедшее из строя.

Очевидно, что людям описанные выше сверхспособности тоже бы не помешали. Регенеративная медицина  пытается перенять хотя бы малую часть того, чем наделила осьминогов природа. Наибольший интерес для ученых представляют клетки, отвечающие за восстановление тканей. О значимых прорывах и разработке конкретных медицинских технологий СМИ пока не сообщали, но соответствующие исследования проводятся и обещают немало радостных сюрпризов. Понятно, что до отращивания человеком новых рук и ног ещё очень далеко, но если это действительно когда-либо случится, осьминогам можно будет поставить величественный памятник.

6. Долголетие

Долголетие осьминог

Несмотря на способность к регенерации, осьминоги все же умирают - чаще всего после того как выполнят свой родительский долг. Самки этих головоногих откладывают десятки тысяч яиц, после чего ревностно охраняют их, не оставляя без присмотра даже на минуту. Это означает, что матери ничего не едят до тех пор, пока не появится на свет их потомство. В большинстве случаев голодание длится от нескольких недель до пары месяцев, однако рекорд, установленный одной крайне упорной самкой осьминога, составляет четыре с половиной года!

Потрясающая самоотверженность спрутов интересна и заслуживает всяческого уважения, однако может показаться нерелевантной заголовку этого пункта нашего списка. Но надо знать, что самка, отдав свой долг природе, умирает вовсе не из-за истощения. Причиной её смерти можно назвать старение, пусть и весьма своеобразное. После того как она даст жизнь следующему поколению осьминогов, клетки её организма получают сигнал о необходимости оставить этот мир навсегда. Ученым удалось выяснить, что и родительский инстинкт, и запрограммированная клеточная смерть управляются зрительной железой, находящейся позади глаз головоногих. Если её удалить, самка покинет свою кладку и отправится на поиски пропитания. Она наберется сил, возможно, спарится повторно, и проживет гораздо дольше. Самое же замечательное, что зрительная железа осьминогов является эквивалентом человеческого гипофиза. И, возможно, её изучение позволит понять, какую роль в нашем старении играет названный мозговой придаток.

7. Лекарства

Лекарство - осьминог

Помочь продлить человеческую жизнь осьминоги могут ещё одним интересным способом. Токсины, которые они вырабатывают, обещают стать основой для лекарственных препаратов. Согласно данным соответствующих исследований, предки этих существ стали ядовитыми как минимум 300 миллионов лет назад - ещё до отделения спрутов от других головоногих, например, каракатиц. Токсины позволяют защищаться от хищников, но используются в основном для охоты. Осьминоги слегка приоткрывают раковины моллюсков, вводят туда парализующее вещество, после чего спокойно добираются до вкусной мякоти. Эти яды, кстати, иногда чрезвычайно мощны. Например, крошечный синекольчатый осьминог способен одним укусом убить человека.

Но эти вещества могут быть полезными. Яды вообще очень широко применяются в фармакологии, а если они специфичны, как у осьминогов, им вообще нет цены - по той причине, что от них не нужно ждать неожиданных побочных эффектов. Исследователи сумели создать на основе разных токсинов лекарства, которые усиливают иммунитет, препятствуют свертыванию крови, уничтожают опухоли и убивают микробов. О том, что ядовиты абсолютно все осьминоги, стало известно относительно недавно, и остается только догадываться, какую пользу человечеству может принести изучение этого фармакологического Клондайка. По большому счету, то же самое можно сказать и о других биологических особенностях этих потрясающих существ. Мы многому научились у осьминогов, но они наверняка подарят нам ещё немало удивительных открытий и полезных технологий.

Вас также может заинтересовать

Оставить комментарий

Другие записи из раздела Технологии