Kas izgudroja riteni

image002Tiecoties pēc pilnības, daba eksperimentēja miljonus gadu. Tādēļ inženieri jau sen ņēmuši savā apbruņojumā bioniku – tehnisko risinājumu aizņemšanos no dzīvās dabas. Pat pašām, liekas, jaunākajām konstruktoru idejām – kompozītmateriāli, atvieglotās mobilās ierīces, nanostruktūru pārklājumi – ir dabiskie prototipi. Bet nesen tika noskaidrots, ka pat riteņa izgudrošanā cilvēks nebija pirmais.

Profesors Pols Ludo, Kanādas Karaliskā Paleontoloģiskā institūta mugurkaulnieku nodaļas zinātniskais vadītājs, sēdēja savā kabinetā un rakstīja kādu rutīnas atskaiti par pagājušo 2008. gadu, kad viņam piezvanīja institūta direktors. „Pol, - teica direktors Klods Meņjē, - pie manis vērsās mans paziņa – arheologs, kas strādā Dienvidpiernejos Spānijā. Pagājušajā sezonā viņi atklāja tur jaunu alu ar unikāliem alu zīmējumiem. Tad lūk, viņi tikko ir atklājuši vēl vienu alu, bet tajā – labi saglabājušos skeletu. Līdzīgs mežacūkai, taču ļoti dīvainai, liekas tavā jomā”. Mazāk nekā pēc diennakts pēc atsūtītās fotogrāfijas apskates Ludo jau lidoja pāri Atlantikai uz Frankfurti, lai tur pārsēstos uz Barselonas reisu, Barselonā viņu jau gaidīja arheoloģiskās ekspedīcijas mašīna.

Mutācija vai artefakts?

image004Arheologu ekspedīcijas vadītājs Djego de Veragosa izrādījās gara auguma slaids brunets ap 45, viņš uzreiz aizveda Ludo uz iepriekšējā sezonā atrasto Pehtas alu. Uz gaišās sienas ar okeru un hematītu bija atveidoti dīvainu dzīvnieku bari... ar riteņiem kāju vietā. „No sākuma es domāju, ka tas ir viltojums vai kāds muļķīgs joks, - paskaidroja Veragosa. – Taču pēc tam mēs veicām visas nepieciešamās ekspertīzes, radiodatēšanu, sazinājāmies ar dažām universitātēm – nē, viss ir pareizi, soliteras kultūra, apmēram XXV – XXI tūkstošus gadu pirms mūsu ēras. Protams, šī perioda paleontoloģiskā alu māksla vispār ir diezgan tāla no reālisma, tā ka mēs nesākām tam pievērst uzmanību. Taču šogad mēs nokļuvām līdz aizbērumam, kas ved uz blakus alu, bet tur...”

image006Paskatoties uz labu saglabājušos skeletu, profesors Ludo nenoticēja savām acīm; radījuma ekstremitātes pirkstu vai nagu vietā beidzās ar masīviem kaulu riteņiem. Vienreizīga mutācija? Taču slelets izrādījās tikai „pirmā bezdelīga” – nedaudz vēlāk tajā pat alā paleontologi atrada vēl piecus tādu pat dzīvnieku skeletus dažādās saglabājuma stadijās. Un visiem ekstremitātes beidzās ar tieši tādiem par kaulu izaugumiem. Varbūt, uzaugumi ir vēlīnā paleolīta kultūras materiālie priekšmeti – ar akmens griežaminstrumentiem apstrādāti kauli? Taču arī šo ideju nācās atlikt: rūpīgas apskates rezultātā izrādījās, ka gandrīz ideāli apaļie uzaugumi ir tīri dabas veidojumi, kurus nav skārusi cilvēka roka – nekādas instrumentu pēdas netika atrastas. Bet jau vēlāk paleontologi Pola Ludo vadībā varēja daļēji rekonstruēt brīnumaino dzīvnieku, kas apstiprināja dabas prioritāti riteņa izgudrošanā.

Cūkas un automobiļi

Kaula „riteņi” izrādījās četru pirkstu saaugums, kas ieguvis brīnumaini pareizu apaļu formu. Tomēr tā dzīvnieka biomehānika, kurš, spriežot pēc skeleta un citām detaļām, piederēja cūku ģints (Suide) Sus ģintij, izrādījās pilnīga mīkla. Kaula disks ar locītavu nebija nostiprināts ar kaulu un brīvi griezās, kā uz ass, viens pirksts nebija saaudzis kopā ar pārējiem un atvāzts atsevišķi, pie kam bija diezgan attīstīts. Pašas ekstremitātes bija pilnīgs murgs paleontologiem – biomehānikas speciālistiem: elkoņa un delnas locītavas bija izliektas pilnīgi neticamos leņķos. „Mēs nevarējām saprast, kā tāds dzīvnieks vispār var stāvēt uz kājām. Mana nodaļa strādāja pie šīs problēmas vairāk par pusgadu. Mēs uztaisījām visu kaulu kompjūtermodeļus, taču tie nu nekādi nelīmējās kopā vienotā konstrukcijā. Un lūk, reiz, ģimenes pusdienās, kad es pieminēju šo problēmu, par to ieinteresējās mans māsasdēls Seržs – Ontario tehnoloģiskā institūta students, nākamais automobiļu inženieris. Izrādījās, mēs vērsāmies pie ne tiem speciālistiem, - smejas profesors Ludo. – Automobiļu inženiera skatījums palīdzēja mūsu modelī atpazīt parastu pārkaru sistēmu ar svārstīgām pusasīm, kas līdz 1970-iem gadiem tika plaši pielietota dažādos automobiļos!”

Kad beidzot kustību kinemātiku dzīvniekam, kurš uz to laiku bija ieguvis oficiālu vārdu Sus ludus rotalis kā profesora Ludo sasniegumu apliecinājumu, izdevās rekonstruēt, paleontologi ilgi nevarēja atgūties no izbrīna – cik lielā mērā realitāte izrādījās fantastiskāka pat par pašām drosmīgākajām fantāzijām. Liekas, pēc tam, kad četrriteņu cūka sasniedza pieaugušu vecumu (5 – 6 gadi), atmira un attīstījās cīpslas un saites, kas nostiprināja riteņus, tā ka pēdējie sāka brīvi rotēt skrimšļa gultnī uz ass, kuras lomu pildīja viena no saitēm. Bet kā gan šie dzīvnieku kāpa kalnā? Bet šeit, lūk, savu lomu spēlēja lielais pirksts, kurš „bloķēja” riteni un ar to pildīja „stāvošās bremzes” lomu. Bloķētie „riteņi” bija nagu paveids.

Kāpēc dabai ievajadzējās radīt tādu sarežģītu mehānismu? „Cik mums ir zināms, Sus ludus rotalis dzīvoja ierobežotā areālā Pireneju priekškalnē, taču apmēram pirms 20 000 gadiem izmira – iemeslu mums vēl nav izdevies noskaidrot, - žurnālistam stāstīja profesors Ludo. – Tomēr skaidrs, ka tie bija visēdāji, taču, spriežot pēc zobu uzbūves, deva priekšroku medībām. Tomēr, kā arī citiem kalnu iemītniekiem, viņu kājas bija pārāk īsas, lai varētu attīstīt lielus ātrumus dzenoties pēc laupījuma (kā arī bēgot no plēsoņām), un tad daba aizgāja citu ceļu, radot tik neparastu konstrukciju. Mūsu modeļi parāda, ka kustībā no kalna tādas cūkas varēja attīstīt līdz 100 km/h, kas tās padarīja, acīmredzot, par pašiem ātrākiem dzīvniekiem Eiropā.”

Riteņa dzimtene

Kāpēc Sus ludus rotatis apdzīvotības areāls bija ierobežots tikai nelielā Dienvidu Pireneju reģionā Sjerra de la Konka rajonā, paleontologi, kā saka profesors Ludo, pagaidām nezina. Taču šis fakts var dot atbildes uz diviem ļoti svarīgiem jautājumiem, kas sen uztrauc vēsturniekus, arheologus un antropologus: kur radies ritenis un kāpēc cilvēki dažās pasaules malās nevarēja aizdomāties līdz šādai konstrukcijai?

Piemēram, ir zināms, ka Austrālijas aborigēniem un Melnās Āfrikas ciltīm nebija pat mājiena uz riteni. Bet daudzos aspektos ārkārtīgi attīstītām inku un olmeku civilizācijām, kas apdzīvoja Dienvid un Centrālameriku un kuras bija radījušas sarežģītus un masīvus mehānismus, ritenis ir sastopams tikai rotaļlietām. Par šī dīvainā fakta izskaidrojumu var kalpot tas, ka cilvēka izvietošanās maršruti no Āfrikas uz Ameriku un Austrāliju apmēram pirms 30 000 gadiem notika diezgan tālu no šī vientulīgā Pireneju rajona. Līdz Amerikas kontinenta iedzīvotākiem kādā nebūt veidā nonāca šīs informācijas druskas (iespējams, daudzskaitlīgo migrāciju procesā), tomēr viņi nevarēja stādīties priekšā, ka šis mehānisms var būt mērogots līdz lieliem izmēriem – viņiem acu priekšā taču nebija „darbīgs dabas modelis”. Bet eiropiešiem tāds „paraugs” bija, un, kā uzskata antropologi, tieši no šejienes ritenis izplatījās visā Eiropā, Āzijā, kā arī Arābu pussalā.

http://www.popmech.ru/article/8763-kto-izobrel-koleso/