生物多様性の劣化により、自然の解決策は永久に失われます

種が絶滅すると、何千、おそらくは何百万にもわたる無数の進化実験でテストされ、再テストされた後、その種のために選択された物理的、化学的、生物学的、行動的特性がすべて失われます。長年にわたる進化。

これらには、暖房、冷房、換気のための設計が含まれます。水中や空気中を最も効果的かつ効率的に移動できること。エネルギーの生成と貯蔵のため。最も強く、最も軽く、最も生分解性があり、リサイクル可能な材料を作るため。そして、生活に不可欠な他の多くの機能のために。

自然の価値は人間の用途に限定されませんが、自然と生物多様性の損失は人間の可能性にも大きな損失をもたらします。

ここでは、自然がエンジニアリング ソリューションにインスピレーションを与えた例をいくつか紹介します。

トンボの道
元日本文理大学の小畑章教授は、特に低風速でのトンボの羽のエネルギー効率に着想を得て、時速3キロという低い風速でも回転して発電するマイクロ風力タービン用の波形ブレードを設計した。

ほとんどの風力タービンは、速度が時速 10 キロ未満ではパフォーマンスが低下します。まったく回転しない人もいます。これらのマイクロ風力タービンは、最低風速要件を下げることで、屋上やバルコニーなどのアクセスしやすい場所で風力エネルギーを利用できるようになり、高地で見られる高速の風を捉えるための高価なタワーを必要としません。

トンボの飛行の空気力学を研究し理解することで、小畑氏は発展途上国のオフグリッドの場所で使用できる、安価で軽量、安定した効率的なマイクロ風力タービンを作成することができました。

黒より黒いものは何ですか？
一部の蝶、鳥、クモは、さまざまな複雑な光捕捉メカニズムによって超黒色の色を進化させており、これは太陽光収集のための新しいエネルギー効率の高い設計につながる可能性があります。

表面のマイクロおよびナノ構造は、光の吸収または反射特性を強く決定します。関係する顔料の組成だけでなく、これらの表面の微細構造と物理学も理解することは、建物の冷暖房のためのよりエネルギー効率の高いシステムや、より生産性の高い太陽エネルギー収集装置の設計に役立つ可能性があります。

「霧日光浴」
2 種類の甲虫は、「霧浴び」と呼ばれる一連の行動で霧から水を積極的に採取します。ナミブ砂漠の沿岸部に毎晩立ち込める霧に先立って、深夜、カブトムシが砂の中から現れ、砂丘を登って霧の通り道に身を置く。

霧に向かって体を前に傾け、背中で水分を採取します。その背中はエリトラと呼ばれる硬化した前羽でできており、飛ぶために使用される後羽を覆い保護しています。

霧の中の小さな水滴がそこに集まり、合体して大きな水滴を形成し、重力によって滑らかな疎水性（つまり水をはじく）表面を流れ落ちてカブトムシの口に達します。

世界人口の半数が2025年までに水ストレスの環境に住むことになるとWHOが推計していることを踏まえると、ナミブハムシに見られる疎水性表面の特殊な化学的性質と構造は、人間への応用の可能性について多大な科学的関心を呼んでいる。

鳥と化石燃料
滑空して舞い上がる鳥は空気力学的効率の達人であり、その翼端の羽のデザインはエンジニアにインスピレーションを与え、航空機の翼の先端で渦によって引き起こされる抵抗を減らす小さな上向きの「ウィングレット」を追加しました。

この翼端のデザインを模倣することにより、民間航空会社は 100 億ガロンの燃料を節約し、CO2 排出量を年間 1 億 500 万トン削減しました。

この量の炭素を隔離するには、毎年約 1,600 万ヘクタールの木を植える必要があります。これはノルウェーや日本の領土よりも広い面積です。

絶滅は当然の結論ではない
絶滅の無駄は、おそらくザトウクジラの絶滅寸前によって最もよく浮き彫りにされるだろう。

地球上にこれまで生息していた中で最大のこれらの巨大生物は、乱獲によりほぼ絶滅し、ザトウクジラの個体数は 1966 年にはわずか 5,000 匹にまで激減しました。

保護団体と科学者は国民と政治的大規模な抗議を引き起こし、ザトウクジラの数は今日推定8万頭まで回復した。ザトウクジラのユニークな点は、足ひれの前面にでこぼこした「結節」があり、これによってこの巨人が並外れた敏捷性で操縦できるようになっています。

結節はクジラに流体力学的利点を与えます。結節は抗力を最小限に抑え、動き続ける能力を強化し、獲物を攻撃するときに重要な、鋭い角度で回転できるようにします。他の用途の中でも、これらはエンジニアに最も効率的な産業用ファンブレードや風力発電機を作るインスピレーションを与えました。もしザトウクジラが絶滅していたら、私たちは結節のデザインを利用できなかったかもしれません。

上記で紹介した異常な生物は、それらがインスピレーションを与えた持続可能な工学設計とともに、なぜ私たちが生物多様性を保護しなければならないのかについての説得力のある事例を示しています。

サポート システムを作り出す生物は、人間の生命を含む地球上のすべての生命を可能にします。何百万もの種が危険にさらされていますが、たとえ 1 つの種を失うだけでも、人類に多大な悪影響を与える可能性があります。