Джеймс Эдвард Гордон - Конструкции. Почему они стоят и почему разваливаются

и размножение. Как известно женщинам, технология деторождения связана с сильным напряжением и деформациями. И все же развитие некоторых частей плода позвоночного животного начиная с момента зачатия, подобно всей эволюции природных конструкций, проходит путь от мягкого к твердому, и процесс этот продолжается после появления новорожденного на свет.

Складывается впечатление, что природа согласилась на применение твердых материалов скрепя сердце, однако по мере того, как животные становились крупнее и выбирались из воды на сушу, большинство обзаводилось жесткими скелетами, зубами, а иногда даже рогами и панцирями. Тем не менее в отличие от механизмов, придуманных человеком, животные в процессе эволюции так и не стали конструкциями, полностью состоящими из твердых элементов. Жесткий скелет в их организме составляет лишь небольшую часть целого, причем, как мы убедимся в дальнейшем, мягкие части тела весьма хитроумно приспособлены для того, чтобы свести к минимуму нагрузку на скелет и тем самым избежать последствий его хрупкости.

Если тела большинства животных главным образом состоят из мягких тканей, то в случае с растениями это не всегда так. Гибкими и мягкими обычно являются мелкие и примитивные виды. Растение не способно ни преследовать добычу, ни убегать от преследования. Что оно может, так это вытягиваться высоко, тем самым и защищая себя, и отвоевывая причитающуюся ему долю солнца и дождевой воды. Особенно преуспели в этом деревья — они вырастают высоко вверх, аккумулируют рассеянную и поступающую с перерывами энергию солнца и противостоят нападкам ветра, причем делают это технически наиболее эффективным и экономичным способом. Самые высокие деревья достигают в высоту 110 метров и являются самыми крупными и выносливыми живыми созданиями на Земле. Чтобы достичь даже десятой доли этой высоты, конструкция растения должна быть одновременно и легкой, и жесткой. Как мы увидим в дальнейших главах, деревья могут преподать нашим инженерам несколько хороших уроков.

Кажется очевидным, что проблемы прочности, гибкости и жесткости имеют отношение и к медицине, и к зоологии, и к ботанике. Однако долгое время и врачи, и биологи всеми силами и с удивительным успехом этих вопросов избегали. Безусловно, отчасти это легко списать на различия в темпераменте и научном языке. Возможно, дело также в неприятии и страхе перед математическими и инженерными выкладками. Часто биологи просто не в состоянии усадить себя за серьезное изучение инженерной стороны своей профессии. Но, в конце концов, не можем же мы всерьез полагать, что Природа, проявив бесконечную проницательность в химии и регулировании всего живого, пренебрегла конструкторской стороной своей работы.

Инженерные конструкции

Много есть чудес на свете,

Человек — их всех чудесней.

Он зимою через море

Правит путь под бурным ветром

И плывет, переправляясь

По ревущим вкруг волнам.

Землю, древнюю богиню,

Что в веках неутомима,

Год за годом мучит он

И с конем своим на поле

Плугом борозды ведет.

Муж, на выдумки богатый,

Из веревок вьет он сети

И, сплетя, добычу ловит:

Птиц он ловит неразумных,

Рыб морских во влажной бездне,

И зверей в лесу дремучем,

Ловит он в дубравах темных,

И коней с косматой гривой

Укрощает он, и горных

Он быков неутомимых

Под свое ведет ярмо.

Софокл. Антигона. Пер. С. Шервинского,
Н. Познякова

Бенджамин Франклин (1706–1790) дал человеку определение: «Животное, производящее орудия». На самом же деле примитивные орудия делают и используют многие другие животные, не говоря уже о том, что жилища некоторых из них конструктивно гораздо совершеннее хижин людей, которых еще не коснулась цивилизация. Точно указать тот момент развития человека, когда его технологии превзошли технологии «зверей смертных», довольно сложно. Вполне вероятно, это случилось позже, чем нам кажется, особенно если древние люди обитали на деревьях.

Так или иначе, временной и технологический промежуток между палками и камнями древнего человека (которые немногим лучше

--">