Необычные изобретения. От Вселенной до атома

Теперь о реках. Циклические температурные дневные и годовые процессы, связанные с вращением Земли вокруг Солнца, вызывают испарение воды и ее конденсацию в виде осадков, что в совокупности с таянием ледников и излишками подземных вод в первую очередь формирует реки. В этом случае также имеет место последовательность действий, имеющих конкретный результат, на что может быть составлена формула изобретения.

Здесь приведена только малая часть природных процессов неживой природы, которые гипотетически можно было бы защитить патентами. Существует еще морское течение Гольфстрим, которое за сутки переносит энергию, близкую к энергии сжигаемого человечеством угля за 10 лет [8]. Это течение влияет на биосферу всей северо-западной части Восточного полушария. Продолжает работать магнитная защита Земли, отклоняющая потоки солнечных ионов и образующая ионосферу, которая, в свою очередь, поглощает нежелательное ультрафиолетовое и рентгеновское излучение Солнца. При этом ионосфера отражает радиоволны, приходящие из Космоса, что очень важно, так как последние исследования говорят о влиянии на человеческий организм даже сверхмалых, сравнимых с энергией тепловых колебаний, электромагнитных излучений [11]. Эта же ионосфера обеспечивает дальнюю радиосвязь на Земле уже за счет отражения радиоволн наших передатчиков. Практически любой природный процесс, где имеется последовательность действий и результат, можно использовать, как запоминающийся пример для составления формул изобретений при обучении изобретательству. Исключение составляют только те процессы, которым пока нет объяснений. Например, условия возникновения шаровой молнии пока до конца не ясны, да и теория возникновения нефти из останков животных все больше теряет сторонников в пользу физико-химических процессов внутри Земли. Возвращаясь к океану, необходимо сказать о загадочных теплых течениях Эль-Ниньо, периодически возникающих в экваториальных водах Тихого океана, локальных зонах понижения и повышения уровня воды в океане. Космонавтами В.А. Ляховым и В.В. Рюминым в 1979 году недалеко от восточных берегов Африки было обнаружено поднятие поверхности океана длиной примерно в 100 км и несколько сотен метров шириной. Соответственно, такие изобретения гипотетически не могли бы быть защищены патентами, так как для них невозможно пока представить научно обоснованную последовательность действий. Существует совсем уж фантастическое изобретение Космоса и Земли, подтвержденное научными исследованиями С.Э. Шноля, продолжавшимися на протяжении десятков лет, согласно которым на огромное число земных процессов – от биохимических реакций до ядерного распада – влияет положение их (и, соответственно, зон их измерения) относительно всей совокупности космических объектов или, еще можно сказать, от суперпозиции углового положения Земли и ближайшего звездного окружения [12]. Долгое время Шнолю приходилось доказывать истинность своей теории научному сообществу. Здесь следует заметить, что как только эти процессы, учитывая диалектику познания, будут объяснены, их сразу можно будет патентовать, причем не только для примера, но и для реальной защиты корректировки результатов измерения космофизическими влияниями. Такие изобретения, близкие к открытиям, будут иметь свою специфику защиты, о которой я писал в [13, 14]. Голословное объявление лженаукой всего того, что не согласуется с современным уровнем знания, по сути, само является лженаукой. Тому есть сотни подтверждений. Например, из этой же области. В 1826 году Г.С. Швабе стал наблюдать за пятнами на Солнце и связывать их с появлением зарниц и полярных сияний, далее И. Ламонт установил связь этих процессов с магнитными бурями, а профессор Пиацци с колебаниями температуры земной коры [15]. Тогда это казалось фантастикой, сейчас это классические знания.

В заключение следует заметить, что в последнее время, особенно в результате глобального потепления, очень многие процессы на нашей планете претерпевают изменения, причем это потепление, как многие считают, инициировано бездумной деятельностью человека. (Справедливости ради надо сказать, что некоторые ученые придерживаются противоположного мнения и считают, что нас в самое ближайшее время ждет глобальное похолодание.) Про циклоны, которые начинают смещаться в северные и южные широты, мы уже говорили. Потепление разрушает коралловые рифы. Только за один из самых жарких 1998 год Мировой океан потерял 16 % коралловых рифов [8]. По сравнению с 1970 годом количество воды в озере Чад уменьшилось в 30 раз. В 2002 году ледник Ларсен-Б, который должен был просуществовать десятки лет, разрушился за 35 дней. Учитывая такое развитие событий, человечеству пора вмешиваться в изобретательский процесс нашей планеты, но не так, как мы это делали до настоящего времени. Хотя надо заметить, что и положительные сдвиги в этом направлении происходят. Несколько больше стало уделяться внимания экологическим проблемам. Издаются экологические журналы «Экология», «Экология производства», «Functional Ecology», «Journal of Ecology». Появляются новые журналы, например «Безопасность в техносфере» и «Наука и технологии в промышленности», в которых обсуждаются и популяризируются безопасные технологии, вскрываются факты варварского отношения к природе. Продолжаются исследования и создаются новые методы мониторинга природных явлений [16, 17, 18, 19, 20]. С положительными примерами взаимоотношения человека с природой мы познакомимся также в следующих главах. На некоторых изобретениях живой природы остановимся в главе 3.

Литература

1. Соколов Д.Ю. Об изобретательстве понятным языком и на интересных примерах. – М.: Техносфера, 2011. – С. 88–91.

2. Соколов Д.Ю. Придумки Соловецкой земли // Изобретатель и рационализатор. – 2010. – № 4.

3. Соколов Д.Ю. Учимся изобретать у природы // Наноиндустрия. – 2011. – № 4.

4. Брянский Л.В. Море – разрушитель или созидатель // Потенциал. – 2011. – № 5, 6, 7.

5. Орлов В.К. Острова, затерянные в океане. – М.: Мысль, 1979. – 192 с.

6. Тур Хейердал. Aicy-Aicy. Тайна острова Пасхи. – М.: Молодая гвардия, 1959. – 384 с.

7. Мифы, предания и легенды острова Пасхи / сост. и пер. И.К. Федоровой. – М.: Наука. 1978. – 384 с.

8. Лаверов Н.П., Медведев А.А. Космические исследования и технологии (в том числе и информационные): расширение знаний об окружающем мире // Наука и технологии в промышленности. – 2011. – № 4.

9. Соколов Д.Ю. Пример выуживаем у океана // Изобретатель и рационализатор. – 2012. – № 1.

10. Резанов И.А. Великие катастрофы в истории Земли. Академия Наук СССР. – М.: Наука, 1980. – 175 с.

11. Вольтер Е.П., Миквабия З.Я. Организм, геомагнитное поле и «демон» Пирузяна // Наука и технологии в промышленности. 2011. – № 3.

12. Шноль С.Э. Космофизические факторы в случайных процессах. Swenska fysikarkivat, Stockholm, 2009. – 388 с.

13. Соколов Д.Ю. Патентование изобретений, основанных на открытиях // Патенты и лицензии. – 2010. – № 4.

14. Соколов Д.Ю. Патентование изобретений в области высоких и нанотехнологий. – М.: Техносфера, 2010. – 136 с.

15. Лапшин И.И. Философия изобретения и изобретения в философии: Наука и школа, 1922. С. 181–182.

16. Андреев А.И., Коковкин А.А., Медведев М.Б. Радон, как индикатор сейсмогеодинамической активности // Безопасность в техносфере. – 2011. – № 5.

17. Турилов В. Перспективные системы и средства оповещения и мониторинга // Русский инженер. – 2012. – № 1.

18. Шмелькин Ю., Юсупов Ю. Новые возможности ГИС Метео // Русский инженер. – 2012. – № 1.

19. Боков В. Когда содрогнется Земля? Краткосрочные прогнозы землетрясений // Наука и жизнь. – 2011. – № 9.

20. Меньшиков В.А., Контан Ж.М., Пушкарский С.В. и др. Перспективы создания международной аэрокосмической системы мониторинга глобальных явлений // Наука и технологии в промышленности. – 2009. – № 3.

Глава 3
Изобретения в мире биологии

После того как сформировались суша, вода и жизнь на Земле, вполне логично будет посмотреть на некоторые интересные проявления этой жизни. Про изобретения животного и растительного мира существует довольно обширная литература (см., например, обзор [1]). В этой главе я остановлюсь между этими мирами, на царстве грибов, об изобретениях которого написано не так много.

Использовать грибы люди научились еще в глубокой древности. В IV веке до н. э. древнегреческий ученый Теофаст упоминает о таких грибах, как шампиньоны, сморчки, трюфели.

Необыкновенные свойства грибов, по моему мнению, делают их наиболее интересными объектами рассмотрения в качестве изобретения мира биологии. Уникальные прочностные свойства грибов, позволяющие им пробиваться даже сквозь асфальт, обусловлены наличием в их плодовых телах хитина – сверхпрочного, изобретенного природой полимерного материала [1]. Самый крупный по размеру в мире организм не кит и даже не дерево, а гриб – амелиа бульбоса, обнаруженный в мичиганских лесах биологами Массачусетского технологического университета. Он занимает площадь в 15 гектаров, образует единое целое и имеет вес более 11 тонн.

Рис. 3.1. Различные формы белого гриба: 1 – березовая; 2 – дубовая; 3 – сосновая; 4 – еловая

Рис. 3.2. Различные формы подосиновика: 1 – желто-бурая; 2 – белая

Рис. 3.3. Рыжик

Рис. 3.4. Груздь настоящий

Рис. 3.5. Подгруздок белый

 

Рис. 3.6. Белая форма бледной поганки и ее съедобные «двойники»: 1 – бледная поганка; 2 – шампиньон обыкновенный; 3 – шампиньон полевой; 4 – колпак кольчатый

Грибы – это группа организмов, включающая более 100 тыс. видов. На территории нашей страны встречается более 50 тыс. видов грибов, из них 3 тыс. – шляпочные грибы, из которых 200 видов съедобны. Все живые организмы в более точной терминологии делятся на царство животных и царство растений. Традиционно грибы рассматривались как один из разделов (Mycota) растительного царства. Сейчас более распространен взгляд на грибы как на самостоятельное царство живых организмов (Mycetalia). Грибы состоят из тонких, до несколько микрон нитей – гифов, образующих грибницу, и плодовых тел [2].

Большинство съедобных грибов относятся к так называемым грибам-симбионтам, вступающим в симбиоз с корнями деревьев. Это изобретение помогает грибам всасывать органические вещества из корней деревьев, которым в большинстве случаев это приносит только пользу [3]. Практически все съедобный грибы содержат белки, жиры и углеводы, а также витамины А, В, С, Д, РР, экстраактивные вещества и ферменты. Описание изобретений грибного царства начнем с грибов первой категории, и конкретно со всем известного белого гриба. На территории нашей страны широко распространены шесть его форм. Березовая форма 1, дубовая 2, сосновая 3, еловая 4 (рис. 3.1 цв. вклейки), темно бронзовая и сетчатая. Традиционными для средней полосы являются первые четыре формы. Последние – распространены в дубово-грабовых и буковых лесах в основном на Кавказе. Но около 50 лет назад в средней полосе европейской части России распространилась сетчатая форма белого гриба, и расти такие грибы стали с конца мая. В течение первых трех недель роста их чаще можно встретить на максимально освещенных местах, из чего можно сделать вывод, что солнце в жизни этих грибов имеет очень важное значение. А когда необходимо наиболее эффективно решить задачу, то и начинается сам процесс изобретательства. Вот эти грибы и изобрели для менее теплой средней полосы России матовую темно-коричневую шляпку, максимально поглощающую солнечные лучи, вместо традиционно светлой для этой формы. У всех других видов белых грибов средней полосы шляпки несколько светлее и часто имеют глянцевую наружную пленку. А в бронзовой и сетчатой формах белого гриба пленка практически отсутствует, и поры шляпки видны невооруженным глазом.

Второй благородный гриб – подосиновик. Официально его отнесли ко второй категории, с чем я лично не согласен, хотя бы из-за того, что молодые подосиновики по содержанию белков превышают говядину. У подосиновика наиболее известны формы – традиционная красная, желто-бурая 1 и белая 2 (рис. 3.2 цв. вклейки). Так вот, желто-бурая форма поздней осенью иногда приобретает очень темный оттенок, опять же для максимального использования последних солнечных лучей, а в летнюю жару часто встречаются подосиновики белого цвета. Благодаря этому изобретенному качеству подосиновики на нашей территории встречаются с июня по октябрь и в меньшей степени, чем другие грибы, зависят от погодных условий.

Третий благородный гриб – рыжик (рис. 3.3 цв. вклейки). Кто-то по вкусовым качествам его ставит на первое место, а кто-то на дух не переносит. С этими грибами случилась вообще странная история. В средней полосе они стали пропадать в 1950-х годах и к 1960-м практически полностью исчезли. Но вот в 1991 году сразу после развала СССР рыжики появились в огромном количестве, их можно было собирать грузовиками. Грибники метались с выпученными глазами и полными корзинками и не знали, что с ними делать, ведь старшее поколение к этому времени практически все уже ушло, и нарушилась связь времен. Кто-то рыжики отваривал, кто-то мариновал, кто-то мыл перед засолкой и засаливал с укропом и чесноком. Все это неправильно. Рыжик – единственный гриб, который засаливают без предварительной обработки и без добавления специй, их даже нельзя мыть. Природа все, что нужно, изобрела и в него вложила. По калорийности соленые рыжики превосходят яйца и говяжье мясо, благодаря наибольшему содержанию ферментов по усвояемости они стоят на первом месте, при этом большое количество экстраактивных веществ придают рыжикам великолепные вкусовые качества.

Из-за тридцатилетнего отсутствия рыжиков в лесах центрального района России многие грибники до сих пор срывают рыжик, смотрят на ядовито-оранжевый цвет его пластинок и выбрасывают. Да еще в последние годы широко распространилась его фиолетовая популяция, которая вообще выглядит, как поганка. Вероятно, рыжик изобрел такой способ сохранения вида. Одна из причин 30-летнего перерыва в росте рыжиков может заключаться в химизации сельских угодий в 60–70-е годы, но уж как-то очень странно начало их активного роста совпало с изменением политического строя. При этом надо заметить, что последние лет восемь их становится все меньше.

Четвертый благородный гриб – трюфель. Согласно справочникам в южных областях России наиболее часто встречается белый трюфель, а в центральной части – его разновидность, называемая гиднотрией. Но в один прекрасный момент белые трюфели решили, что неплохо было бы освоить среднюю полосу, и они взяли структуру и форму поверхности гиднотрии, уже адаптированную под эти условия, и наполнили ее своим содержанием (это типичный изобретательский прием), одновременно увеличив размеры в три раза и доведя их до 12 см в диаметре. При этом они сохранили свой отменный вкус. Хоть это и самый дорогой гриб в мире, я поставил в своем списке трюфель на четвертое место из-за его ограниченного распространения и трудности поиска. Дело в том, что все его плодовое тело расположено в земле, а наших отечественных жучек (для поиска этих грибов) я не смог приучить к их изысканному запаху, чему научили животных в Италии и Франции.

И последний благородный гриб – груздь настоящий (рис. 3.4 цв. вклейки) – растет в Сибири, к Подмосковью изредка подходит со стороны Ярославской, Костромской и Владимирской областей. Интересно, что этот гриб из-за горького сока является условно съедобным, но при этом считается грибом первой категории, естественно, после вымачивания и засолки. Это изобретение груздей позволило им защититься от мелких вредителей и стать лидером всего сибирского региона.

Переходим к менее ценным грибам – всем известным сыроежкам. Обычно они растут в смешанных лесах средней и высокой влажности с относительно мягким грунтом и имеют ломкое плодовое тело с диаметром шляпки приблизительно равным двум длинам ножки. Но в том случае, если сыроежки переходят на сухую и более твердую почву ополиц – границ леса и поля, где преимущественно растут березы, они изобретают необычную для себя форму – закрытую приплюснутую твердую шляпку на очень короткой ножке. Твердые шляпки позволяют раздвигать плотную сухую почву, и это является изобретательским признаком, имеющим явный технический эффект. Причем эта форма сохраняется и у больших сыроежек. Тоже происходит и с млечником обыкновенным – у него укорачивается ножка, шляпка становится твердой и практически пропадает горькое молоко. При этом его вкусовые качества улучшаются. Если основной вариант необходимо было замачивать и отваривать перед засолкой, то новый гриб имеет отличный вкус даже просто в отварном виде. Подгруздок белый или сухой груздь (рис. 3.5 цв. вклейки) также становится более приземистым и твердым в условиях сухого грунта, и половина грибников его принимают за скрипушку. А подгруздок чернеющий иногда перестает чернеть и остается розовым на срезе. Кстати, один из критериев качества гриба – особая любовь к нему лесной живности. Ядовитые и малосъедобные грибы червивыми никогда не бывают, их не тронет ни улитка, ни белка, ни лесная мышь. Так вот этот гриб встретить нечервивым очень сложно, что говорит о его вкусовых качествах. К белому подгруздку, его близкому родственнику, это относится в меньшей степени, так как не все мушки могут пробить его твердую поверхность, чтобы отложить личинки. Этот гриб по достоинству был оценен и нашими дальними предками. В некоторых местах сейчас их называют губками, что на древнеславянском языке часто означало грибы. Официально этому грибу присвоена заслуженная вторая категория. Некоторые грибники изобретатели его засаливают и выдают на рынке за груздь настоящий (ср. рис. 3.4 и 3.5). Отличить подделку можно следующим образом: груздь настоящий при засолке имеет еле заметный голубоватый оттенок и желеобразный рассол, а у соленого белого подгруздка цвет слегка желтоватый с водянистым рассолом.

Следует заметить, что у каждого вида грибов примерно на 50 обыкновенных плодовых тел создается один «супергриб», который вырастает до огромных размеров, сохраняя свою твердость и чистоту, не тронутую улитками и червяками. Вероятно, грибница таким образом изобрела способ продолжения и улучшения своего вида. Ведь если такой гриб никто не сорвет, он созреет и даст наиболее сильное потомство.

Завершим анализ съедобных грибов осенними опятами. На первый взгляд, какие у них могут быть загадки и изобретения, растут себе и растут повсеместно. Но иногда после долгого, в течение нескольких лет, отсутствия опят вдруг в один день и даже один час они начинают расти на огромной территории. Аргумент, что создались одинаковые условия на этой площади, не проходит. Дело в том, что такую картину я часто наблюдал по обе стороны одной подмосковной реки, которые разительно отличаются друг от друга. Одна сторона – сухая и твердая, а другая – влажная и мягкая. На первой – белые грибы, те самые сетчато-матовые, начинают расти в мае, а на второй – традиционные, в июле. Так вот, на обеих сторонах опята часто начинают расти одновременно, с точностью до одного часа. Причем команда о начале роста по грибнице передаться не может. Чтобы грибница проходила под рекой и шла по песку по километру в обе стороны от реки – такого я не слышал. Остается предположить, что грибы изобрели полевой способ обмена информацией. Предмет изучения этого способа для ИРЭ РАН – налицо.