Вселенский разум. Экологические этюды

Природы книга не по нас:
Её листы необозримы,
И мелок шрифт для наших глаз…

По образцам природы

Про того, кто докучает разговорами или просьбами, говорят – вцепился, как репей в собачий хвост. И в самом деле, если это неказистое семя лопуха прицепится, то избавиться от него стоит трудов. Деревенские дети прекрасно знают о способности репьёв и делают из них фигурки животных, корзиночки. Практического применения, равно как и художественной ценности, изделия не имеют, зато помогают постигать растительный мир.

Если взять хорошую лупу и внимательно рассмотреть репей, то на концах густо растущих из него шипов можно заметить крохотные, остренькие крючочки. Они обеспечивают ему возможность приставать к любой мало-мальски шероховатой поверхности. Однажды кто-то обратил серьёзное внимание на способность репьёв сцепляться и по аналогии предложил липучку. Ту самую, ставшую обыденной на наших куртках, сумках, чехлах, кофрах, туристических палатках.

Да, природа уже давно всё придумала, нам остаётся увидеть и применить. В самом деле, колесо считается самым важным изобретением человека, и его приоритет никогда не оспаривался. Однако, природа знала колесо, поскольку сама его создала, задолго до появления человека. Ящерица, обитающая на каменистых холмах американских пустынь, при малейшей опасности сворачивается колесом и катится по склону, мягко подпрыгивая на ухабах. Ни дать, ни взять автомобильное колесо с упругой покрышкой. Можно увидеть рисунок настоящего колеса с ободом, спицами и ступицей, если разрезать лимон поперёк. Опять же не хилая подсказка для пытливого ума.

Глядя на замечательные творения природы, человек их копировал, перенимал, зачастую не вдумываясь в существо явления. Если птицы летают, взмахивая крыльями, то и он приделывал к рукам крылья, размахивал, но даже не отрывался от земли. Тогда поднимался на гору, на крышу, на колокольню и бросался вниз. Герои древнегреческой мифологии Дедал и его сын Икар сделали крылья из воска и птичьих перьев, совершили впечатляющий перелёт с острова Крит на побережье Малой Азии, а потом на Сицилию. Для восторженных греков отец и сын на века стали героями.

В нашем отечестве отношение к покорителям небес не столь восторженное. В русской летописи ХVI века есть документальное свидетельство успешно прошедшего испытания в присутствии Ивана Грозного «крыльчатого снаряда», придуманного смердом, то есть человеком низшего сословия, Никишкой. Царю полёты смерда не понравились. По его высочайшему мнению, деревянные крылья на руках человека противоречат божьей воле. Потому распорядился Никишке отрубить голову, а летательный аппарат после церковной литургии сжечь. Вот ещё когда инициатива у нас уже была наказуема.

На всех континентах и во все времена человек пытался летать по птичьи. Однако слепое подражание оставалось безуспешным. С какими только хитроумными приспособлениями изобретатели пытались взлететь, взмахивая крыльями, ничего не получалось. Постепенно определили единственно правильный путь – планирование. Уже в нашу эпоху появился дельтаплан. С его помощью человек парит в восходящих потоках воздуха и улетает на значительные расстояния.

Классические примеры подражания природе идут от яйца. Люди давно заметили интересные прочностные свойства скорлупы. Снаружи она выдерживает вес тяжёлой птицы, а при давлении слабого птенца изнутри легко разрушается. С развитием науки о сопротивлении материалов выяснилось, что даже точечные нагрузки на скорлупу снаружи распределяются по всей поверхности. Ценное качество. Как нельзя лучше подходит при строительстве куполов, венчающих монументальные сооружения, вроде соборов. Строители продублировали даже плёнку, выстилающую яйцо изнутри. Оказывается, она создаёт предварительное напряжение сферической поверхности яйца, чем повышает её прочность.

Человек, который первым сплёл верёвку из волокнистых стеблей растений, наверное, ужасно гордился своей изобретательностью. А уж когда люди научились плести тросы из стальной проволоки, что позволило резко увеличить грузоподъёмность механизмов, то почувствовали себя титанами, способными перемещать неимоверные тяжести.

Пауки лишены честолюбия, но их паутина неизмеримо совершеннее любого троса. Секрет в её конструкции. Из каждой желёзки паук выдавливает сотни нитей. Из них он свивает прядь. Желёзок от четырёх до шести. Полученные пряди скручивает в канат. Если учесть, что паутина на разрыв в два раза прочнее легированной стали, а нитей в сотни раз больше, чем в нашем канате, то становится очевидным, что инженерам ещё есть чему поучиться у паука.

Человек разумный всегда учился у природы, перенимал её бездонный опыт. Создана даже наука бионика, занимающаяся переносом в технику животных и растительных моделей. Зачастую рекомендации её выглядят парадоксальными и опрокидывают технические аксиомы, столетия казавшиеся незыблемыми. Так, грузовые, пассажирские и особенно военные корабли всегда строили с острым носом, чтобы легче преодолевать сопротивление воды. Специалисты бионики предложили прямо противоположный вариант – ниже ватерлинии завершать переднюю часть корабля шарообразной, выдвинутой вперёд конструкцией, повторяющей голову кита. В результате сопротивление воды уменьшилось, а скорость судов возросла.

Перечень заимствований можно продолжать долго. Прежде всего, надо научиться создавать материалы, аналогичные природным. Если бы строители имели материал, из которого формируется ржаной стебель, то могли из него воздвигнуть телевизионную башню высотой 300 метров с диаметром всего в полтора метра. Невероятно. Однако, бионика уверенно заявляет – союз с природой обещает нам открытие нового, доселе невиданного мира.

Живые инструменты

У любого мало-мальски хозяйственного владельца городской квартиры обязательно есть хотя бы полдюжины самых необходимых инструментов – молоток, плоскогубцы, пара отвёрток, стамеска, ножовка. Про сельского жителя и говорить нечего, ему к обычному набору слесарного, плотницкого инструмента надо прибавить малярно-штукатурный и садово-огородный инвентарь. Не помешает хороший лом. Мастеровому человеку инструмента никогда не хватает, и приобретение каждого нового радует, поскольку расширяет возможности рук.

Из всех многочисленных представителей животного мира земли человек – самый разумный, но и самый беспомощный. Без инструментов он не в состоянии обеспечить себя ни пропитанием, ни жильём. Надо полагать, потому мы с таким восхищением принимаем мастерство братьев наших меньших, имеющих один единственный инструмент, дарованный им природой. Самый распространённый среди них, наверное, птичий клюв. Каких только форм и размеров он не бывает – прямой, кривой, длинный, короткий, массивный, миниатюрный. Во всех случаях функции одинаковы – ухаживать за оперением, строить гнёзда, добывать пропитание, обороняться или нападать. Иногда для хулиганских выходок. Однажды в зоопарке при Липецком металлургическом комбинате наблюдал, как журавль гонял служителя, норовя долбануть его клювом в мягкое место. Был свидетелем вообще невероятной сцены. Синички с энтузиазмом дразнили кошку, отделённую от них прочной оконной сеткой. Самая смелая подлетела и тюкнула её в нос. Бедную кошку чуть удар не хватил.

К синичкам ещё вернёмся, а сейчас про дятла. Сильное впечатление оставляет клюв этой птицы. Настоящее долото. Дерево долбит так, что щепки летят. Всегда удивлялся, как они ему в глаза не попадают. Оказывается, в момент удара глаза рефлекторно закрывает плотная прозрачная плёнка, вроде защитных очков у человека. Уже который год наблюдаю, как легко дятел разделывает грецкие орехи. В два, три удара проламывает скорлупу и дочиста выбирает ядро. Если спелый орех вываливается из оболочки, он принимается за другой. Хозяину ущерб, но как говорят сейчас в определённых кругах, делиться надо. Да и за удовольствие наблюдать за интересной птицей не грех заплатить толикой урожая.

Серьёзные функции исполняет язык дятла. Начинается над клювом, двумя упругими жгутами проходит между глаз, охватывает мозг, спускается ниже затылка, соединяется и выходит в клюв. Считается, что язык служит ему амортизатором, гасит динамические нагрузки на мозг от ударов клювом. Может, поэтому у него и голова не болит. Но это ещё не всё. Кончик языка твёрдый, острый имеет направленные назад заусенцы. Дятел пользуется им как гарпуном, накалывает и извлекает из глубоких ходов личинок жуков-древоточцев. Разве не молодец этот красавец наших лесов? А уж как лихо барабанит он весенние трели на сухой лесине. Гул на всю округу.

Скромнее клюв у большой синицы. Непоседливая, вездесущая птаха, ни секунды в покое. Две, три синички создают впечатление целой стаи. Летом их почти не слышно. Быстро и бесшумно собирают по саду гусениц, жучков, червячков, даже бабочек на лету ловят. Ближе к холодам чаще и громче стучат. Выстукивают оконные рамы, двери, застрехи, ветки и стволы деревьев. Дотошно обследуют каждый сантиметр в поисках спрятавшихся на зиму насекомых. Если бы сам не видел, то не поверил, что синички способны своим слабеньким клювиком продолбить грецкий орех. Делают эдакую аккуратную дырочку, через неё на длину клюва выбирают ядро. Кое-что ещё остаётся хозяину.

Способность синиц приспосабливаться к условиям поразительна. Они питаются насекомыми, семенами, зимой в кормушках лущат подсолнечные, тыквенные, арбузные семечки, не откажутся от сала. У них даже длина и форма клюва меняются в зависимости от сезона. Весной и летом – длинный и острый как пинцет, чтобы удобнее хватать насекомых, осенью и зимой – короткий и толстый, чтобы раздалбливать жёсткие оболочки семян. Конечно, изменения в глаза не бросаются, но если присмотреться, особенно на фотографиях, то заметны.

Клюв у синички инструмент универсальный. В Англии принято оставлять около домов бутылки с молоком, закрытые крышечками из фольги. Синички их вскрывают и лакомятся поднявшимися наверх сливками. Ведь как-то догадались о доступности питательного продукта.

Мать-природа никого не обошла, каждого наделила удобным и совершенным инструментом. Даже не инструмент, а настоящий механизм получил скромный жучок желудёвый слоник. У него на конце тонкого, длинного хоботка располагаются маленькие крепкие челюсти. Невооружённым глазом их и разглядеть невозможно, однако действуют исправно. Выбрав подходящий жёлудь, слоник поднимается на задние ножки, хоботок подгибает под себя, устанавливает вертикально и начинает вгрызаться. Процесс ни бурением, ни сверлением назвать нельзя, ничего подобного в практике человека нет.

Дойдя до середины жёлудя, жучок выдёргивает хоботок, откладывает яичко и удаляется. Хотя дело простое, но сопряжено с риском и даже опасностью для жизни. Случается, ножки соскальзывают с гладкой поверхности жёлудя, и упругий хоботок пружиной вскидывает слоника вверх. Всё, в таком положении его не сцапает только ленивый. Спасти может чудо в виде резкого порыва ветра, или жёлудь упадёт сам.

Тем не менее, устройство признано удачным, и природа снабдила им множество долгоносиков. В их числе орешниковый плодожил. Жёсткую скорлупу ореха фундук он дырявит как сыр. Отверстие получается идеально правильной геометрической формы и диаметром точно 3 миллиметра. Штангенциркулем перемерил дюжину отверстий, и все один в один, никаких отклонений. Внутрь ореха самка откладывает единственное яичко. В целях безопасности работает исключительно по ночам, можно сказать на ощупь, но точность от того не страдает.

Среди млекопитающих характерный режущий инструмент в виде пары передних зубов имеют бобры. С лёгкостью необыкновенной они подгрызают и валят толстые осины. Не раз видел конические пеньки, остающиеся после деревьев. Сам занимаюсь резьбой по дереву, и потому с профессиональным интересом разглядывал желобки, оставшиеся от зубов. Их чистота говорила о необыкновенно острой заточке живого инструмента. А приличная длина – о большой силе челюстных мышц бобра. Человек такой след своими зубами может оставит только на яблоке, а если на дереве, то стамеской с полукруглым лезвием. Называется клюкарза. Очень хороший инструмент. При минимальных усилиях позволяет снимать максимальный слой древесины. Не у бобра ли позаимствовал геометрию стамески кто-то наблюдательный и пытливый?

Человек всегда перенимал опыт природы, учился да и по сей день учится у неё. Не исключена возможность, что идею гарпуна или остроги с зазубринами подал язык дятла, а первое долото из острой кости животного было сделано в подражание его клюву. Есть примеры, когда человек использует непосредственно живые инструменты. В джунглях Южной Америки водятся очень крупные муравьи. Пропорционально размерам тела у них острые кривые жвала. Грозное оружие защиты и нападения. Местные жители с их помощью зашивают длинные и глубокие раны. Края сжимают и подносят муравья. Он немедленно всаживает в кожу свои жвала. В этот момент туловище отсекают и подносят следующего. Скоро рана плотно стянута. После заживления удалить жвала труда не составляет.

Хотел уж было позавидовать аборигенам и пожалеть, что у нас нет гигантских муравьёв, но передумал. Нет, пусть они остаются там. Мы в состоянии придумать механические скобки и делать их из нержавеющей стали, пластика или органического вещества, способного усваиваться организмом. Главное, есть идея от природы. Нам осталось её позаимствовать.

Вечные тайны колодца

В конце нашей деревенской усадьбы, за садом и огородом когда-то выкопали колодец. Вода в нём не понравилась ни вкусом, ни цветом. Наверное, сказалась близость обширного болота, заросшего рогозом, ольхой и заселённого бесчисленным лягушачьим племенем. За водой стали ходить на родник за речку, колодец закрыли тяжёлой крышкой и забыли. Но не все.

Меня, пятилетнего мальчишку, колодец притягивал с колдовской силой. Казалось, если долго смотреть в его загадочную глубину, на мерцающее чернотой зеркало, то откроется какая-то тайна. Неслучайно же на брошенные в колодец камешки кто-то откликался гулким вздохом.

Тайна не открылась, никто не объявился, но притягательная сила колодцев осталась на всю жизнь. Уже взрослым всерьёз задумывался, как люди через многометровую толщу земли угадывают воду и копают в нужном месте. Способов называли много – по рельефу местности, по растительности. А то ещё пускали слепую лошадь и шли за ней. Там, где она останавливалась, копали колодец. Трудно подтвердить или опровергнуть экзотический способ. Одно несомненно, люди, копавшие колодцы, обладали незаурядными знаниями гидрогеологии. Методом тыка они не работали, сразу выходили на водоносный горизонт.

В Пензенской области их звали копачи. Молчаливые, серьёзные, знающие себе цену люди. Они приходили неизвестно откуда, лишь возникала нужда в колодце, и уходили, оставляя готовый колодец. Их, как кузнецов, слегка побаивались, считали колдунами. За долгие годы работы журналистом много раз встречал кузнецов, писал о них, а вот встретить копачей не довелось, хотя специально разыскивал, хотел расспросить о загадочных сложностях их профессии.

Ещё плотнее туман таинственности окружает людей, умеющих копать колодцы, в безводных пустынях и полупустынях Казахстана. Там вода ценима как жизнь, старинные колодцы служат столетиями, и, несмотря на кажущуюся простоту, сейчас никто не берётся копать такие же. У них глубокая вертикальная шахта внизу расширяется котлом, выложенным крупными камнями. В щели между ними сочится вода. Обширный котёл на дне – большое достоинство, но и серьёзная сложность старинного колодца.

У всех сразу возникают сомнения, можно ли копать сферическую полость под 10—15-метровой толщей песка, ежеминутно рискуя быть погребённым заживо. Причина для опасений имеется. Но сложное в теории часто оказывается простым в реальности.

Однажды о старинных колодцах рассказал местный чабан. Человек преклонного возраста, он родился, вырос в пустыне Кара-Кум и знал её, как мы знаем шесть соток своего садового участка. Оказывается, сразу копали котлован значительно больше диаметра котла, с пологими стенками, чтобы не осыпался песок. Дойдя до водоносного горизонта, спокойно и основательно выкладывали из камней купол, затем саму шахту. По мере готовности сооружение засыпали песком. Трудоёмко, но не так уж и сложно.

Служат колодцы долго. Их надо хотя бы изредка чистить и всё. Однако строить колодцы с котлом, несмотря на их надёжность и долговечность, перестали. Казахи, вольные жители просторных степей, ни за какие деньги не полезут под землю даже ради воды. Они лучше откочуют в другое место. Потомственных специалистов, которые занимались колодцами из поколения в поколение, больше нет. Колодцы теперь строят с поверхности механизированным способом. Машиной бурят шахту, спускают бетонные кольца с запрессованными фильтрами, ставят насос, бензиновый движок, и обводнение пастбища состоялось.

Через два, три года фильтры забиваются, колодец пересыхает. Чтобы вычистить или сменить фильтры, надо разбирать весь колодец, чего никогда не делают. Предпочитают строить новый.

Наверное, так и жил бы с уверенностью в бесхозяйственности степняков, если однажды на собственном опыте не узнал, как чистят шахтные колодцы. Совершенно случайно угодил на эту работу в маленькой деревушке Заволжья и в силу журналистского авантюризма согласился испытать, каково там, внизу. Меня моментально облачили в прорезиненный плащ с капюшоном, дали резиновые сапоги с отворотами до паха и, пока не передумал, быстренько спустили.

По мере того, как у меня перед глазами проплывали бетонные кольца, воздух от влажности густел, а небо над головой сжималось в круг метрового диаметра, энтузиазм мой убывал, но отступать уже было поздно. Едва ступил на дно, ноги почти по колено увязли в зыбучем песке. Черпал совковой лопатой песчаный кисель, грузил в бадью, кричал наверх – вира! Чтобы не увязнуть намертво, непрерывно переминался с ноги на ногу. Когда тяжеленная бадья уходила наверх, прижимался к стенке, стараясь побольше оставить свободного места на случай, если не выдержит верёвка.

Сбился со счёта, сколько бадей отправил. Под прорезиненным плащом пот лил в три ручья, сердце отчаянно колотилось, руки тряслись, почти ощутимо давила толща земли над головой, на все лады костерил себя за авантюризм, но терпел. Утешался мудростью старой пословицы – коли взялся за гуж, не говори, что не дюж.

Работал усердно, но каких-то очевидных результатов не обнаруживалось, только грунт под ногами стал твёрже, и воды прибавилось. В какой-то момент нижнее кольцо медленно, но достаточно заметно поползло вниз, за ним тронулось следующее. В кольцевую щель хлынула вода. Вряд ли была реальная угроза обрушения или затопления колодца, только сердце ёкнуло и отчаянно захотелось, опережая бадью, выпорхнуть наверх. Там тоже заметили подвижку колец и велели подниматься. Я обеими ногами забрался в бадью и как никогда жизнерадостно крикнул – вира!

Самая трудная работа была сделана, оставалось вычерпать мутную воду или дать ей отстояться, и колодцем опять можно пользоваться. Завершая ту памятную командировку, на обратном пути специально заехал к колодцу и с огромным удовольствием напился чистой холодной воды.

В русских деревнях колодцы служат десятилетиями. Возле них зеленеет трава, всегда чисто и не потому, что убирают, подметают, а не мусорят, не пакостят. Вечная заповедь «не плюй в колодец» претворяется в норму повседневного поведения. Эта традиция моего народа сохраняется в маленьких, глухих деревнях, расположенных далеко от больших городов и шумных дорог. Как раз в такой родилась и выросла моя покойная матушка.

Уже взрослым надумал навестить её деревеньку. Местные жители показали дом, где жила мама. Чуть наискосок от дома увидел колодец с обомшелой от времени крышей и потемневшим дубовым срубом. Как в детстве потянула к колодцу с неодолимой силой уже не тайна, а мысль – из этого колодца пила моя мама, трогала этот сруб, заглядывала в тёмную, гулкую глубину.

Я тоже заглянул и не поверил глазам – на глубине полутора метров сруб опоясывала молочно-белая наледь. Это в августовскую жару, после сухого, знойного лета. Ведь колодец не за полярным кругом, в зоне вечной мерзлоты, а в благодатной Пензенской области. Не Крым, конечно, но и не Нарьян-Мар. Откуда лёд? Если с зимы, то почему не растаял?

Вода из маминого колодца оказалась чистой, лёгкой и ледяной. Двух глотков хватило, чтоб заломило зубы.

Подошедшая за водой старушка на мои вопросы ответила просто.

– Сроду так было, сынок. Чистый колодец. Всю жизнь с водой.

Много ездил по стране, не раз видел колодцы с белой наледью среди жаркого лета. Всегда вода в них была кристально чиста и свежа. Узнал причину образования льда. В трудах учёных, исследующих природу вечной мерзлоты, говорится, что она занимает изрядную площадь Восточно-Европейской равнины, а отдельные ледяные линзы уходят далеко на юг, вплоть до широты Пензенской области. Почему они до сих пор не растаяли, остаётся загадкой.