Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

BioBrainstorming: Alat Biomimikri

Kunyit akar sitrus dewasa makan pada daun sitrus, tetapi larva melakukan kerosakan yang paling. Boleh biomimikry membantu mengawal perosak tanaman? Foto USDA oleh Keith Weller.

Saya baru memulakan projek yang menyeronokkan dan mencabar: Bertindak sebagai penyelidik biologi perundingan mengenai projek yang akan menggunakan biomimikri. Kerana sebahagian sebab saya menulis artikel untuk Buat: adalah untuk memberitahu anda tentang apa biomimikri dan bagaimana ia dilakukan, anda mungkin menikmati berjalan melalui proses BioBrainstorming. Jika anda mencari cara yang inovatif atau lebih mampan untuk melakukan percetakan 3D, rangkaian dengan orang lain, masukkan gelung maklum balas ke dalam projek elektronik anda, dan banyak lagi, maka anda akan cuba BioBrainstorming untuk mencari inspirasi.

Ya, BioBrainstorming adalah kata yang dibuat. Ia melibatkan datang dengan banyak model biologi yang boleh memberi inspirasi kepada idea untuk menyelesaikan cabaran pelanggan. Dan dengan "banyak," saya bermaksud 30 hingga 70 model yang berpotensi, yang kemudiannya saya dapat menyempitkan kepada strategi yang paling berharga untuk penyelidikan selanjutnya. Pada mulanya saya Buat: artikel, saya menjelaskan biomimikri dan bercakap tentang bagaimana AskNature dianjurkan oleh fungsi: "Melakukan biomimikri memerlukan pemahaman bukan apa yang akan dibuat oleh rekaan anda tetapi apa yang perlu dilakukan. Oleh itu, kami menganjurkan strategi alam semula jadi mengikut fungsi yang mungkin dilakukan oleh para inovator. Oleh itu apabila orang datang ke AskNature, mereka mencari jawapan untuk 'Bagaimana sifat ______?' "

Oleh itu, apa yang saya perlukan adalah senarai cepat organisma dan ekosistem yang melakukan apa yang ingin dilakukan oleh klien saya. Saya tidak boleh berkongsi nama pelanggan atau apa cabarannya, jadi saya telah membuat satu cabaran yang berkaitan dengan Cabaran Reka Bentuk Global Biomimikry yang akan datang. (Saya akan menulis lebih lanjut mengenai itu pada bulan Januari.) Apa yang ingin dilakukan oleh pelanggan fiksyen ialah mencari cara untuk mengawal perosak tanaman, serangga yang khusus, tanpa menggunakan kimia yang berbahaya kepada kehidupan. Inilah caranya saya akan menghampiri cabaran ini.

Salah satu perkara pertama yang akan saya lakukan adalah melawat AskNature. Saya ingin menyatakan cabaran saya dalam istilah fungsional, supaya saya dapat menggunakan Taksonomi Biomimikri (anda boleh melihat Biomimikri Taksonomi apabila anda mengklik Explore di laman web AskNature).

Keputusan Taksonomi Biomimikri dari AskNature.org.

  • Bagaimanakah alam semula jadi melindungi serangga? (Dalam AskNature, saya perlu mencari strategi di bawah fungsi "melindungi dari haiwan." Ini akan memberi saya lebih banyak strategi daripada hanya melindungi daripada serangga, tetapi itu adalah kerana kadang-kadang kita dapati inspirasi dari strategi organisma lain.)
  • Bagaimanakah alam menangkap organisma?
  • Bagaimanakah sifat mengawal populasi, perosak, atau penyakit biologi? (Ini adalah sebahagian daripada Taksonomi Biomimikri untuk menyediakan perkhidmatan ekosistem.)

OK, cukup mudah. Seterusnya, saya ingin mengambil pendekatan tidak langsung terhadap soalan saya, kerana mereka sering merangsang idea-idea yang saya tidak fikirkan.

  • Bagaimana sifat menarik serangga? (Mungkin saya boleh menarik serangga dari tanaman saya.)
  • Bagaimana sifat mengekalkan kepelbagaian? (Sebagai ahli ekologi, saya tahu bahawa kepelbagaian adalah penting untuk mengekalkan keseimbangan dalam sistem, mis., Keseimbangan antara serangga perosak dan pemangsa mereka.)

Bunga Mimulus dalam cahaya yang kelihatan (kiri) dan cahaya ultraviolet (kanan) menunjukkan panduan nektar kelihatan kepada serangga tetapi bukan manusia. Bolehkah kita belajar dari penarik serangga untuk menarik serangga jauh dari tanaman? Foto oleh Plantsurfer, CC-by-SA.

Selain menggunakan AskNature, saya juga boleh melakukan beberapa perkara lain selain duduk di komputer. Saya boleh pergi berjalan-jalan di luar dengan cabaran saya dan soalan-soalan saya "Bagaimana sifat ____?". Saya boleh melawat taman botani, mencari entomologi yang suka merenung jenis soalan ini, dan menonton video alam sekitar serangga semasa saya mengunyah popcorn.

Caranya ialah menaip fungsi saya ke dalam Google Images dan melihat foto-foto yang ada. Inilah yang saya dapati apabila saya mencari "menangkap serangga": Jaring labah-labah, tumbuhan pemakan serangga, jantan pasir singa pasir, pelbagai pemangsa seperti burung dan tawon, dan produk yang disebut perangkap pheromone yang menggunakan bahan kimia yang menarik serangga. Apabila saya memasuki "menarik serangga," saya dapati beberapa idea menarik lain: Cacing cacing yang menggunakan cahaya untuk menarik serangga, lampu secara umumnya menarik serangga (Duh! Bahkan anak-anak kecil tahu itu.) Dan serangga yang menyembur pada lampu juga menarik pemangsa mereka, seperti kelawar.), dan sesetengah tumbuhan menarik serangga lebih daripada yang lain. Tertanya-tanya mengapa itu boleh membawa anda untuk melihat lebih banyak lagi untuk penyelesaian yang berpotensi.

Melalui proses ini, jika saya telah bertanya dengan betul "Bagaimana sifatnya. ____? "Soalan, saya dengan mudah dapat menghasilkan 30 hingga 70 organisma. Dari sana, ia menyekat senarai dan mengaturnya dengan cara yang boleh digunakan oleh klien untuk memilih yang terbaik untuk penyelidikan lanjut.

Anda boleh mencuba BioBrainstorming ini dengan projek anda sendiri. Katakan anda berminat untuk belajar tentang gelung maklum balas dalam alam semula jadi. Anda boleh mulakan dengan bertanya, "Bagaimana sifat menggunakan gelung maklum balas?" Walau bagaimanapun, tidak ada fungsi dalam AskNature mengenai gelung maklum balas, jadi anda harus cuba mencari istilah "maklum balas" pada AskNature. Kemudian, anda boleh mendapatkan kreatif pada fungsi lain yang boleh menyesuaikan cabaran anda, termasuk:

  • Bagaimanakah isyarat semula jadi / isyarat alam sekitar?
  • Bagaimana sifat menanggapi isyarat?

Saya juga cuba yang satu ini:

  • Bagaimana aktiviti menyelaras alam semula jadi?

Sebaik sahaja anda mendapat yang baik untuk bertanya soalan yang betul, anda boleh mencari banyak model dalam bentuk untuk memilih antara. Berikut adalah salah satu strategi kegemaran saya, yang hanya berlaku untuk kedua-dua cabaran ini. Ini mengenai bagaimana daun pokok akasia melepaskan bahan kimia yang tidak menyenangkan apabila diteliti oleh herbivora. Bukan hanya itu, mereka menghantar isyarat kepada pokok-pokok lain di dekatnya, yang juga melepaskan bahan kimia, dengan itu melindungi diri mereka daripada melayari. Betapa sejuknya itu? Bermain dengan strategi itu boleh membawa kepada beberapa penyelesaian inovatif untuk masalah kawalan perosak.

Bagaimana acacias isyarat antara satu sama lain apabila diselubungi oleh zirafah. Ilustrasi oleh Emily Harrington tentang ilustrasi, http://www.ehillustration.com, semua hak terpelihara; digunakan dengan izin.

Kongsi

Meninggalkan Komen