Фото: Нанотехнологическое общество
СПРАВКА Википедии:
Кричевский Герман Евсеевич
Доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, член Центрального Правления Общероссийской общественной организации «Нанотехнологическое общество России», президент Российского союза химиков текстильщиков и колористов, эксперт ЮНЕСКО. smartex2.ivgpu.com
Профессор Кричевский является автором более 300 научных публикаций в отечественных и зарубежных изданиях, автором 21-ой монографии, учебников и толкового словаря терминов по текстильной химии. rusnor.org
За большой вклад в отечественную науку профессору Г.Е.Кричевскому присвоено звание Заслуженного деятеля науки РФ; в 2008 г. Указом Президента Российской Федерации награжден Орденом Почета. nanonewsnet.ru
Окончил Московский технологический институт (МТИ) в 1956 году. rusnor.org
В первый год своей работы на фабрике спроектировал, организовал и запустил в работу первую в СССР и в мире механизированную и автоматизированную химическую станцию приготовления и дозированной подачи раствора красителей и химикатов на рабочее оборудование. nanonewsnet.ru
**********************************************************************************************
Автор: Г.Е. Кричевский.
Эволюция приспособленности : животные, растения, микробы
Все живые организмы без исключения являются результатом эволюции. Она и сейчас продолжает своё дело, только в обычной жизни мы этого не замечаем. Правда, на примере вредных бактерий, вирусов, с которыми человек борется, ярко проявляются эффекты эволюции. Каждый год новый штамм гриппа, мы гоним ковид в дверь, а он пролезает через форточку, вернее через чих и кашель. У этих малюток генерация новых, более вредных видов протекает очень быстро и эффективно.
А вот животные, которых мы наблюдаем в настоящее время, были такими же очень давно ~ 500 млн. лет тому назад (Кембрийский период).
Слоны после мамонтов не меняются, не меняются крокодилы, киты, носороги, белочки, майские жуки, орлы и куропатки. Хотя Дарвин каким-то хитрым методом чётко доказал, что мы все дети эволюции.
Поскольку целевая функция, задача эволюции обеспечить любому виду живого организма преимущество выживании для продолжения рода, то эволюция способствует по очень сложному механизму приобретению полезных свойств, способностей, защищающих живой организм от всевозможных агрессивных действий окружающей среды. Это природные явления – холод, жара, враги (хищники) и др.
Последние 5 лет я занимаюсь очень интересной проблемой, темой «Структурные, беспигментные природные и рукотворные окраски ».
Эта тема имеет прямое отношение к эволюции и приспособляемости живых организмов.
Совсем кратко. Наше зрение «цветное», мы видим мир в цвете, благодаря устройству наших глаз. Но, этого недостаточно, необходимо, чтобы был источник освещения (электромагнитное излучение – солнце) и материал, содержащий элементы, генерирующие окраску при взаимодействии с волнами видимой части спектра.
Привычно считается, что такими элементами, отвечающим за цвет, выступают пигменты и красители – вещества специфического строения, в которых имеются длинные цепочки чередующихся одинарных и двойных связей. Благодаря такой цепочке сопряжённых связей пигменты, красители поглощают (сорбируют) часть лучей видимой части спектра. Оставшаяся часть видимых лучей попадает в глаз наблюдателя (другие животные) и вызывает в мозгу ощущение определённого цвета, окраски.
Это первый, но оказывается не единственный вид, механизм генерации окраски. Он очень распространён, о нём человек знал и использовал его с первых шагов цивилизации, и использует его сейчас в колорировании различных субстратов: текстиль, дерево, металл, пластик и др.
Однако оказывается, что в природе имеется и второй механизм, не менее распространённый, чем пигментный (химический). Об этом беспигментном механизме ещё догадывались великие Ньютон, Гук, Рэлей, но доказать его не имели возможности. Они считали, что генерация цвета в этом втором механизме происходит при взаимодействии видимого света не с пигментами и красителями, а со специфическими структурами. И только с изобретением электронной микроскопии в середине прошлого века удалось установить очевидную связь между наличием во многих растениях, во внешнем покрове насекомых и других животных разнообразных наноструктур, генерирующих окраски широкой палитры цветов. Природная генерации цвета по этому второму механизму иная, отличная от пигментного (химического) механизма.
Этот второй механизм называют структурным (физическим), он заключается в том, что видимые лучи источника света, имеющие длины волн, соизмеримые с размерами элементов наноструктуры, вступает с ними во взаимодействие, порождая оптические явления: интерференцию, дифракцию, рассеяние, отражение. В результате всех этих явлений в глаз наблюдателя попадает изменённый спектр видимых лучей, вызывающий определённый цвет. Подобное мы наблюдаем при запуске мыльных пузырей или в разлитых пятнах бензина.
Природа, эволюция не удовлетворилась только одним пигментным механизмом, а взяла на вооружение второй механизм – структурный беспигментный. Таким образом, у эволюции две кисточки (пигментная и структурная) и это позволяет ей расширить цвета, окраски, рисунки в зависимости от того, какие функции она хочет сообщить живому организму. Иногда в одном и том же организме используются оба механизмы.
В настоящее время исследования по этой проблеме в мире идут очень активно в следующих направлениях:
– Расширение живых объектов наблюдения, обладающих структурной окраской, и классификация видов наноструктур, генерирующих окраски.
– Расшифровка механизма генерации структурной окраски в природе и трансформация (модификация) природных механизмов в рукотворные технологии колорирования различных субстратов, для создания современных оптических и информационных приборов и приспособлений, для защиты денежных знаков и документов.
В настоящее время я закончил первую часть книги о структурной окраске в природе, планируя её выход из печати осенью этого года.
Ко второй части о рукотворной структурной беспигментной окраски я ещё не приступил, но материал собрал. Это часть для меня сложновата, ищу толкового соавтора – физика в помощь.
Теперь снова об эволюции и функциях окрасок обоих механизмов в природе, которые им подарила эволюция.
Природа создала чудесный, неохватный ассортимент цветов, окрасок, рисунков у растений и животных совсем не для эстетического, художественного наслаждения человека. Если кто-то так думает в своей человеческой гордыне, то он глубоко ошибается. Протагор (древнегреческий философ) утверждал: «Человек есть мера всех вещей существующих, что они существуют, и несуществующих, что они не существуют». Какая неоправданная гордыня, популярная и в настоящее время и получившая название антропоцентризм, т.е. «всё для человека». Антропоцентрическое мышление основано на представлении, что человек – это Венец творения, вершина эволюции и главное звено, без которого существование биосферы невозможно. Но это совсем не так. Биосфера успешно развивалась миллиарды лет без всякого участия человека.
Вообще человекоцентрическое мировоззрение очень вредно. Природа и эволюция никому из живого не угождает, она выполняют свои задачи поддержания равновесного многообразия (гомеостаз) в биосфере, во флоре и фауне.
А человек с первых времён своего существования в большей или меньшей степени нарушает это равновесие, особенно преуспевая в этом в настоящее время.
Так вот окраску растениям и животным эволюция придумала и реализовала для выполнения конкретных функций, защищающих живые организмы от жёсткого внешнего мира.
У растений этих защитных функций не так много, как у животных:
– определённые цветовые сигнальные системы для привлечения насекомых, других животных, питающихся этими растениями. В последствии семена растений распространяются по территории с экскрементами животных. Такие насекомые как пчёлы, осы по цвету и аромату растений определяют наличие в них нектара;
– наличие в растениях пигмента хлорофилла обеспечивает их важнейшую функцию – фотосинтеза растениями огромного количества необходимых для растений и человека биологически активных веществ и продуктов питания (крахмал, целлюлоза и др.);
– красители и пигменты в растениях часто выступают как защита от перегрева от инфракрасных лучей солнца;
– отпугивающая окраска сигналит животным, что растение ядовитое, в то время как оно вполне полезное (некоторые грибы).
У животных окраска выполняет более сложные функции, позволяющие им сохранять своё существование и продолжать род. Главные из этих функций:
– маскировка и для скрытия от врага и для внезапного нападения на врага;
– покровительственная окраска под окружающую природу;
– криптическая защитная (динамическая изменяющаяся) окраска и рисунок (осьминоги, хамелеоны, ящерицы));
– отпугивающая агрессивная окраска (змеи);
– сигнальная для друзей, для брачных партнёров. У птиц обычно красотой окраски отличаются самцы (павлин, самый яркий пример).
Это главные функции окраски у растений и животных.
Сапиенсы (человеки) не наделены природой какими-либо замечательными окрасками, цветами, рисунками.
Но человек с первобытных времён рукотворно восполнял этот недостаток: наколки-тату (сейчас бум этих художеств). Тут тебе и брутальность (агрессивность), эротика, профессиональные, различные символы и т.д.
Ну и конечно одежда, мода на все вкусы (привлекает, удивляет, защищает и др.).
Но в основном эволюция человека совершила фантастическую ментальную трансформацию от первобытного человека за сравнительно короткий срок (~ 3,5 млн.лет) до человека современного. В основном эволюция поработала на совершенствование мыслительного аппарата. Правда, это касается не всех современных сапиенсов. Человек без всякой окраски может ментально мимикрировать под кого угодно. Особенно это удаётся политикам и актёрам.
Человек злодей, по сути, может какое-то время изображать себя добряком, жадный на показ может быть щедрым, умный притворяться глупцом.
Возможности человека мимикрировать очень широки и зависят от «таланта». Очень важно нормальному человеку научиться распознавать этих притвор. Иначе можно попасть в неприятную ситуацию.
Вот в конце забрёл совсем «другую комнату». Так бывает, когда пишешь, а поток сознания тобой управляет, а не ты им.
Иллюстрация: Наноиндустрия — научно-технический журнал — Наноиндустрия — НБИКС-технологии
