2016. március 26., szombat

Új tudományág gondolata a bionika, a geográfia és az informatika összekapcsolásával

A bionika olyan már régóta létező tudományág, amely azt vizsgálja, hogy hogyan lehet felhasználni a természetben jelenlévő élőlények, így: növények, állatok egyes képességeit, mint például a madarak repülni tudását a mérnöki tervezésben. Így például a madarak repülési képességét a repülőgépek tervezésében. A http://www.asknature.org/ nevű adatbázis olyan bionikai adatbázisnak tekinthető, amely tartalmazza és kereshetővé teszi minden egyes élőlénynek azon tulajdonságait, amely felhasználható valamely műszaki vagy természettudományi szakágban a kutatásban és a tervezésben, ha egy élőlénynek van ilyen.

Charles Darwin: Fajunk eredete című könyve az egyik legismertebb tudományos írás a világon, de ez az ismertség inkább csak a mű címére igaz, mivel talán éppen a cím ilyen fokú ismertsége miatt, elég kevés azoknak a száma, akik a kezükbe veszik és elejétől a végéig elolvassák ezt a könyvet. Darwinnak a könyvben kifejtett evolúciós elméletéről annyi terjedt el a köztudatban, hogy az élővilágban az állat és növényfajok a természetes kiválasztódás útján fejlődnek, vagyis a természet zord körülményei között csak az arra legrátermettebb egyedek maradnak életben, akik alkalmazkodni tudnak a körülményekhez, és így mindig a leginkább alkalmazkodóképes fajok viszik tovább az evolúció fonalát. Azonban Darwin elmélete ennél sokkal szélesebb látókörrel rendelkezett, ugyanis a természetes kiválasztás csak az egyik eleme volt az elméletnek.

Darwin elmélete lényegében a modern mezőgazdaság fajnemesítési módszereit veszi alapul, ahol az állattenyésztők és a növénytermesztők kiválogatnak bizonyos számukra előnyös tulajdonságú egyedeket az általuk kezelt növény és állatpopulációkból, és ezeket a tulajdonságokat generációkon át felhalmozzák úgy, hogy csak az adott tulajdonságokkal rendelkező egyedeket engedik egymással párosodni.

Darwin szerint a természet is a mezőgazdászokhoz hasonlóan alkalmazza ezt a módszert, vagyis bizonyos állati és növényi egyedek tulajdonságainak kiválogatását és felhalmozását. Ahogy az embereknél úgy az állatoknál is az egyes fajok egyedei a faji egység ellenére kisebb-nagyobb alkati különbségekkel születnek a világra Így például nagyobb termet, erősebb izomzat stb.. Ha pedig a faj, vagy a faj egyedeinek egy-egy csoportja az eredetitől eltérő természeti körülmények közé kerül, mint amikor megváltozik az éghajlat az adott területen, vagy a faj egy meghatározott csoportja más földrajzi körülmények közé vándorol, akkor érdekes dolog történik. A fajon vagy fajcsoporton belül nyilvánvalóan csak azok az egyedek maradhatnak életben, akik a megváltozott körülmények között a legtöbb olyan tulajdonsággal rendelkeznek, amelyek a megváltozott körülményekhez való alkalmazkodáshoz szükségesek.

Például, ha az új földrajzi környezetben sok oroszlán van, amelyek az adott faj, vagy fajcsoport egyedeire vadásznak, akkor nyilván csak azok maradnak életben, akik az oroszlán elől a leggyorsabban el tudnak futni. Ha pedig csak ezek az egyedek maradnak életben, akkor az adott földrajzi területen csak a gyorsaság és a többi olyan tulajdonság fog továbböröklődni, amelyek a túléléshez szükségesek. Tehát ezek a tulajdonságok a mezőgazdasági fajnemesítéshez hasonlóan kiválogatódnak és felhalmozódnak, és mivel az új körülmények között az adott faj egyedei csak ezeket a tulajdonságait használja, a használat során csak az ezekhez a tulajdonságokhoz kapcsolódó tevékenységeknek a gyakorlásához szükséges szervek fejlődnek, míg más szervek a használat mellőzése során elcsökevényesednek, és így lassan új faj keletkezik.

Tehát Darwin elmélete nemcsak a természetes kiválasztás gondolatán alapul, hanem elméletének éppúgy alapvető eleme az a tudományos eszmerendszer, amit Darwin elődje Lamarck állított fel, aki azt vallotta, hogy a természetben a fajokat nem a természetes kiválasztás, hanem csak a külső hatások alakítják, vagyis ha egy faj hideg időjárási körülmények közé kerül, akkor bundát növeszt, ha ragadozók támadják, akkor karmokat növeszt, amelyekkel védekezhet, és így tovább. Darwin szerint a fajok kialakulását egyszerre befolyásolja a természetes kiválogatódás, és a külső körülmények, ahol Lamarck gondolatát úgy fejleszti tovább, hogy a külső körülmények a használaton keresztül befolyásolják a fajok fejlődését, és Darwin a használat kapcsán szó szerint statisztikai fogalmakat használ, hogy a gyakran használt szervekkel korrelálva csökevényesednek el a ritkábban használt szervek, mivel kevesebb táplálék vándorol oda a testből.

A geográfia és az informatika pedig magától értetődően mindenki által ismert tudományok. A geográfia, vagyis a földrajztudományi a földfelszín éghajlati, domborzati stb., viszonyait vizsgálja. Az informatika pedig a számítástechnika egyik szinonimájának tekinthető. Darwin elméletében így egyaránt szerepet kap a véletlen és a szükségszerűség is a fajok fejlődésének folyamatában. A darwini evolúciót már sokféleképpen próbálták szimulálni a modern számítástechnika eszközeivel különféle célokból. Én egy olyan szimulációt gondoltam el, amely egy olyan adatbázison alapulna, amelybe betáplálnák a mai földfelszín egészének földrajzi adatait, továbbá a ma létező élőlények biológiai felépítésének adatait. Ez a szimuláció pedig egyrészt szimulálná a földrajzi környezet jövőbeni változásait, így: az éghajlat, a domborzati viszonyok stb., változásait, hiszen a Darwini elméletben a fajok alkalmazkodása főképp a földrajzi környezethez való alkalmazkodást jelenti.
Továbbá szimulálná a földrajzi környezet változásaival párhuzamosan előálló jövőbeli biológiai változásokat is a fajok jellegzetességeiben az Asknature nevű adatbázis adatait is alapul véve. Ezekből a változásokból pedig folyamatosan kielemezné azokat az új fajtabeli jellegzetességeket, amelyeknek a műszaki és a mérnöki tervezésben még hasznát vehetjük az Asknature című adatbázisban leírtakon kívül. Egy ilyen számítógépes rendszerrel egy folyamatosan változó, mindig új technológiai ötleteket produkáló rendszert kapnánk, amely valóban egyesítené a bionika, a földrajztudomány és az informatika tudományágait.

Felhasznált Irodalom:

Charles Darwin: A fajok eredete, Typotex Kiadó, 2009.
Wikipédia: Bionika https://hu.wikipedia.org/wiki/Bionika
http://www.asknature.org/
Wikipédia: Biogeográfia https://hu.wikipedia.org/wiki/Biogeogr%C3%A1fia

Nincsenek megjegyzések:

Megjegyzés küldése