تصميم النظام الميكانيكي للمخلوقات





غالباً ما يكون تصميم الأنظمة المتحركة أكثر تحدياً للمصممين من الأنظمة البنيوية الثابتة . على سبيل المثال: تكون المشاكل التي تظهر في المثقب اليدوي أكبر بكثير من تلك التي يمكن أن تنتج عن الإبريق، ذلك لأن الأولى تعمل على أساس ميكانيكي، بينما يقوم الثاني على مبدأ الشكل الفيزيائي، والتصاميم العلمية نميل لأن تكون أكثر تعقيداً. يمكن أن يؤدي كل عنصر من عناصر التصميم هدفاً معيناً. إذ يؤدي غياب أو تعطل أي منها إلى عجز النظام عن العمل في عنصر واحد يجعل النظام عديم الفائدة.

نهاية هذه التصاميم التي تتجلى فيها الأخطاء هو الفشل. تحمل الأنظمة التي يصممها الإنسان أخطاء أكبر بكثير مما يمكن تصديقه، لأن معظم هذه التصاميم أنجزت عن طريق التجربة والخطأ، على الرغم من أن بعض الأعطال يمكن تجنبها في الطور البدائي الذي يسبق إدخال المنتج إلى الأسواق، إلا أن يبقى من المستحيل تلافي جميع الأخطاء.

ولكن هذه المحاكمة لا تنطبق على الأنظمة الميكانيكية في الطبيعة، فجميع الأنظمة الميكانيكية في الطبيعة ترقى إلى درجة الكمال. خلق الله عز وجل جميع المخلوقات بإتقان محكم. يمكننا أن نطلع على بعض نماذج الخلق المطلق من خلال الأمثلة التالية:

جمجمة نقار الخشب:







يتغذى نقار الخشب على الحشرات واليرقات التي تختفي في جذوع الأشجار ويستخرجها عن طريق النقر. تقوم هذه الطيور بحفر أعشاشها في الأشجار الصحيحة بمهارة تضاهي مهارة أعظم فناني الحفر.

يستطيع نقار الخشب المرقش أن ينقر ما بين تسع إلى عشر نقرات في الثانية الواحدة، ويزداد هذا العدد ليصل إلى ما بين 15 ـ 20 عند الأنواع الأصغر حجماً ومنها نقار الخشب الأخضر.



يتعرض نقار الخشب أثناء نقره للشجر بمنقاره العلوي إلى صدمة كبيرة، ومع ذلك توجد لديه آليتان لامتصاص هذه الصدمة الأولى : هي الأنسجة الليفية الواصلة بين الجمجمة والمنقار والتي تخفف من حدة الصدمة والثانية : هي لسان الطائر يدور اللسان داخل الجمجمة ليتصل مع مقدمة الطائر . تشبه الميكانيكية التي تعمل وفقها عضلة اللسان المقلاع وهو يساهم في تخفيف الصدمة الناتجة عن كل نقرة وهكذا تتناقص الصدمة (التي تمتصها الخلايا الإسفنجية ) إلى أن تتلاشى في النهاية .


عندما يقوم نقار الخشب الأخضر بحفر عشه، فإن سرعة عمله تصل إلى 100 كم /سا هذه السرعة لا تؤثر على دماغه الذي يبلغ حجمه حبة الكرز. أما الزمن الفاصل بين النقرة والأخرى فهو أقل من 1/1000 من الثانية. عندما يبدأ الطائر في النقر ينتظم الرأس والمنقار في خط مستقيم تماماً، فأي انحراف بسيط سيؤدي إلى تمزق في الدماغ.

إن الصدمة التي تنتج عن هذه الطرقات المتتالية لا تختلف عن تلك التي يسببها ضرب الرأس في حائط إسمنتي، إلا أن التصميم المعجز لدماغ نقار الخشب يجنبه التعرض لأي نوع من الإصابة .

تتصل عظام الجمجمة عند معظم الطيور ببعضها ويعمل المنقار مع حركة الفك السفلي . إلا أن منقار وجمجمة طائر نقار الخشب منفصلان عن بعضهما بأنسجة إسفنجية تمتص الصدمات الناتجة عن عملية النقر. وتؤدي هذه المادة المرنة عملها بشكل أفضل من ماص الصدمات في السيارات. إن جودة هذه المادة تأتي من قدرتها على امتصاص الصدمات المتتالية بفواصل قصيرة جداً واستعادتها لحالتها الطبيعية على الفور وهي تفوق بجودتها المواد التي أفرزتها التكنولوجيا الحديثة بأشواط.

تكتمل هذه العملية حتى في حالات أداء الطائر عشر طرقات في الثانية. إن فصل المنقار عن الجمجمة بهذه الطريقة الخارقة تسمح للحجرة التي تحمل دماغ الطائر بالحركة بعيداً عن المنقار العلوي أثناء عملية النقر، وهكذا تكون وتتشكل آلية ثانية في امتصاص الصدمات. [1]

البرغوث: التصميم المثالي للقفز العالي:






يستطيع البرغوث أن يحقق قفزة تصل إلى 100 ضعف ارتفاعه عن الأرض، أي ما يساوي 200 متراً من القفز العالي الذي يقوم به الإنسان. علاوة على ذلك يمكنه أن يستمر في القفز دون توقف لمدة 78 ساعة. بشكل عام لا يسقط البرغوث على ساقيه بعد القفزة الخامسة، بل يهبط إما على رأسه أو على ظهره، ومع ذلك فهو لا يصاب بالدوار ولا يلحق به أي أذى بسبب تصميم جسمه الفريد.

لا يتوضع الهيكل العظمي لهذه الحشرة داخل جسمها. يتألف هذا الهيكل من طبقة صلبة من مركب يطلق عليه اسم " السكليروتين " الذي يغلف كامل الجسم ويتصل بالكيتين. يتكون هذا الهيكل الخارجي من شرائح مسلحة كثيرة جداً ومحدودة الحركة، ولكنها تمتص الصدمات وتبطل الصدمة الناتجة عن القفز.

لا يوجد في جسم البرغوث أي أوعية دموية بل يسبح جسمه الداخلي بسائل دموي صافي يبطن الأعضاء الداخلية ويحفظها من ضغط القفزات المفاجئ.

تتم تقنية الدم من خلال الثقوب الهوائي المنتشر في أنحاء الجسم، وهذا يغني عن الحاجة إلى مضخة ضخمة تقوم بضخ الأوكسجين بشكل متواصل. صمم قلب هذه الحشرات على شكل أنبوب، معدل نبضاته بطيء بحيث لا تؤثر عليه القفزات السريعة على الإطلاق.



مخلوق آخر مدهش مثل البرغوث وهو نوع من الحشرات الدقيقة التي تعيش على البرغوث هذه الحشرة المجهرية المدهشة تعيش تحت الصفيحات التي تغطي جسم البرغوث



اكتشف العلماء أن عضلات ساق البرغوث ليست بالقوة التي تتطلبها القفزات التي تقوم بأدائها، إلا أن هذا الأداء المدهش يقوم به البرغوث بمساعدة نوع من النظام النابض الذي أضيف إلى سيقانه. وهذا النظام يعمل بفضل البروتين الذي يطلق عليه resilin إذ يخزن البرغوث الطاقة الميكانيكية . الخاصية البارزة لهذه المادة هي قدرتها على تحرير 97% من الطاقة المختزنة بداخلها عند التمدد، بينما لا تتعدى النسبة التي تغطيها المواد المرنة الموجودة في الأسواق اليوم تصل إلى 85% كحد أقصى. تتوضع هذه المادة المرنة في وسائد دقيقة جداً موجودة في سيقان الحشرة الخلفية. يستغرق البرغوث بضعة أعشار الثانية ليضغط هذه المادة أثناء طيه لسيقانه في المرحلة التحضيرية للقفزة. تحتفظ البنية الشبيهة بالمزلاج بالساق مطوية إلى أن تسترخي العضلة .

تسمح البنية النابضية بتحرير القوة المطلوبة للقفزة من خلال الطاقة المختزنة في مادة الريزيلين التي تترجم إلى قفزات عظيمة.

سوسة البلوط وآلية الثقب:






تعيش سوسة البلوط على ثمرة شجرة البلوط. تحمل هذه الحشرة خرطوماً طويلاً في رأسها أطول من جسمها، وفي نهاية هذا الخرطوم يوجد منشار صغير حاد يشبه الأسنان.

في أحيان أخرى تحمل الحشرة هذا الخرطوم بشكل أفقي مستقيم مع جسمها حتى لا تتعثر أثناء سيرها. عندما تقع الحشرة على ثمرة البلوط توجه خرطومها باتجاهها لتصبح أشبه بآلة الثقب، ثم تضع أسنانها الشبيهة بالمنشار الموجودة في أعلى الخرطوم على الثمرة. تبدأ الحشرة بنقل رأسها من جانب إلى آخر، مما يعني إعمال المنشار الذي يحمله خرطومها المتحرك مع رأسها.

صمم رأس هذه الحشرة بما يتوافق تماماً مع هذه الآلية فهو يتمتع بمستوى مدهش من المرونة.






تقوم الحشرة أثناء ثقب الثمرة بالتهام محتواها، وهكذا تخزن البروتين اللازم لذريتها. بعد الانتهاء من عملية الثقب تضع السوسة بيضة واحدة على الثمرة تسقطها في الحفرة التي صنعتها لها. تصبح البيضة يرقة داخل الثمرة وتبدأ بالتهامها. وكلما التهمت اليرقة من الثمرة أكثر كلما كبرت، وكلما كبرت كلما أزداد التهامها.

تستمر هذه العملية إلى أن تسقط البلوطة في النهاية من الغصن، وهذه هي العلامة التي تفهم منها اليرقة أنه أصبح بإمكانها مغادرة الثمرة. تقوم هذه اليرقة بتوسيع الفتحة التي صنعتها لها أمها عن طريق أسنانها القوية، ثم تغادر اليرقة السمينة الثمرة بقوة كبيرة. والآن أصبح هدفها حفر نفق تحت الأرض بعمق يتراوح ما بين 25 ـ 30 سم هناك تخدر الحشرة وتبقى لمدة خمسة سنوات تحت الأرض، وعندما تصبح سوسة فتية تخرج إلى شجرة البلوط وتعمل منشارها من جديد . يعتمد الوقت الذي تمضيه في مرحلة الخدر على نمو البلوط الجديد على الشجرة .

مرة أخرى تظهر لنا معجزة الله في خلقه المحكم من خلال دورة حياة هذه الحشرة، وبطلان ادعاءات نظرية التطور البالية . إن كل نظام أو جهاز تعمل به الحشرة هو نتيجة لتخطيط محكم : الخرطوم الثاقب ، الأسنان القاطعة والرأس المرن الذي يساعد في عملية الثقب ، كل هذا لا يمكن تفسيره على ضوء المصادفة أو "الاصطفاء الطبيعي " .

لو لم يستخدم الخرطوم في عملية الثقب ، فلن يكون أكثر من عبء ثقيل وعضو لا فائدة منه ، مما يؤكد عدمية افتراض التطور " مرحلة إثر مرحلة ".



من جهة أخرى ، تبدو أعضاء اليرقة " كبنية معقدة " في هذه العملية ، يجب أن تمتلك اليرقة أسناناً قوية لتشق طريقها في ثمرة البلوط ، عليها أن تغوص عميقاً في الأرض وتنتظر في مقرها الجديد متذرعة بالصبر

إذا لم تمض السوسة مع هذه الدورة الحياتية فلن تعيش طويلاً وستنقرض في النهاية . كل هذا لا يمكن أن يأتي عن طريق المصادفة بل هو من صنع خالق حكيم خبير .

الله خالق هذه الحشرة بهذا الإعجاز وهو الخالق لكل شيء.

قال تعالى ذَلِكُمُ اللّهُ رَبُّكُمْ لا إِلَـهَ إِلاَّ هُوَ خَالِقُ كُلِّ شَيْءٍ فَاعْبُدُوهُ وَهُوَ عَلَى كُلِّ شَيْءٍ وَكِيلٌ)[سورة الأنعام].