Adrian Bejan ist Professor
für Maschinenbau an der Duke University
in Durham (US-Bundesstaat
North Carolina). Er promovierte
1975 am Massachusetts Institute of
Technology. James H. Marden ist
Biologieprofessor an der Pennsylvania
State University. Er promovierte
1988 an der University of Vermont
in Burlington.
Die Fortbewegungsarten von
Vierbeinern, Vögeln und Fischen
muten höchst unterschiedlich
an. Doch gemäß einer neuen
»konstruktalen« Theorie unterliegen
sie einheitlichen Gesetzen.
Wie der amerikanische Paläontologe
und Evolutionsforscher
Stephen Jay Gould (1941 –
2002) behauptete, würde die
Evolution, könne man ihre Uhr ganz zurückdrehen
und sie noch einmal von vorn beginnen
lassen, die heutige Erde mit völlig andersartigen
Lebewesen bevölkern. Goulds Begründung:
Welche Organismen überleben
und sich im Lauf der Erdgeschichte entwickeln,
hängt weit gehend vom Zufall ab. Das
stimmt wohl, aber vielleicht gibt es dennoch
gewisse Grenzen – einige allgemeine Konstruktionsprinzipien,
welche die möglichen Lebensformen
einschränken. Die natürliche Selektion
bevorzugt offenbar manche Gebilde
gegenüber anderen. Aber wodurch funktionieren
gewisse Bautypen besser? Gibt es umfassende
Leitlinien dafür?
In dieser Frage vermag vielleicht die Ingenieurwissenschaft,
insbesondere die Thermodynamik,
der Biologie weiterzuhelfen. Jede
Konstruktion – ob Gebäude, Maschine oder
Tier – soll mit minimalem Energieaufwand
maximalen Output liefern. Diese Optimierung
lässt sich schon an der Verästelung von
Flussläufen beobachten, an der Struktur der
Lunge oder an dem Spaltmuster getrockneten
Schlamms, aber auch am Querschnitt von
Rohrleitungen oder Bachbetten. All diese Formen
gewährleisten...
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