ПАТТЕРНЫ В ПРИРОДЕ
Рисунок 3.2 Различные сечения Общей Модели
Рисунок 3.3 Завихрения в потоке древесных соков
Как мы знаем, дерево выходит из земли по спирали, соответственно форма его ветвления имеет спиралевидный характер, а если уточнить — спиралевидный характер имеет маршрут течения молекул сока в дереве (рис. 3.3А). В стволе сок течет по наружным слоям (ксилемные клетки), в корне же ток соков имеет противоположное направление и движется по сердцевине (флоемные клетки) (рис. 3.3Б). Если мы наложим обе спирали друг на друга (рис 3.3В), то получим двойную перекрещивающуюся спираль — рисунок, который часто проявляется в листьях, лепестках цветов, соцветиях подсолнуха, шишках и ананасах. Очевидно, то же самое можно наблюдать и в точке прорастания семени (рис. 3.1), где наружные клетки сменяются внутренними, левое вращение сменяется правым, плюс сменяется минусом. Каждое дерево имеет пять-восемь ярусов ветвления — так же как и река. Из каждой ветви образовывается в среднем три новые, при этом каждая предыдущая ветвь приблизительно вдвое длиннее, чем последующие. Угол между ветвями составляет примерно 36 - 38 градусов (рис.3.4). Эта форма типична для молнии, минеральных кристаллов, кровеносной системы и носит название древообразного, или дендритного, паттерна.
Рисунок 3.4 Дендритный или древообразный паттерн типичный для молнии, минеральных кристаллов, кровеносной системы и т.д.
Римские цифры от I до V часто применяются для обозначения Порядков ветвления, количество которых редко превышает 7; каждая цифра определяет в порядке возрастания больший по длине или величине размер. Такое деление на порядки типично для многих явлений Природы, что дает возможность разбивать их на группы, соответствующие размеру. Например, в случае с человеческими поселениями различают мегаполисы, города, деревни и хутора. Аналогичная система деления на порядки применима к облакам, горам, астрономическим телам, дюнам, волнам и т.д. и т.п.; все эти элементы Природы, подобно ветвям дерева, имеют ограниченный набор размеров. Имеются своеобразные каскады величин, и это означает, что большинство размеров принадлежат определенным группам. Количество промежуточных размеров очень незначительно (если они имеются вообще). Примером этому могут служить песчаные дюны, имеющие 5 порядков величины (рис. 3.5).
Рисунок 3.5 Согласно классификации песчанные дюны разделяются на пять порядков, отличающихся друг от друга размерами, что в свою очередь характерно для многих природных явлений. Таким образом, все в Природе (кошки, кенгуру, водовороты, смерчи, дороги и т.д.) соответствует очень небольшому числу размеров, при этом скорость перемещения элементов, принадлежащих разным размерным группам, различается. Крупные предметы, благодаря инерции, двигаются медленно, маленькие — быстрее, совсем мелкие предметы, подобно большим, ограничены их собственной массой, ограничение размеров мелких элементов порождено молекулярными силами. Паттерны, которые присутствуют в модели дерева, выражают собой все паттерны, которые только можно отыскать в Природе. Даже бороздчатый рисунок на коре деревьев сходен по своему характеру со сплетением клеток в живых тканях, которое видно в микроскоп. Ячеистая структура пчелиных сот основывается на том же самом паттерне. Давайте еще раз вернемся к Общей модели и рассмотрим ее вертикальное сечение, выраженное в простой форме обоюдоострого топора (рис. 3.2А). Соединив в ряд несколько таких форм, мы получим паттерн, напоминающий позвоночник или скелет (рис. 3.6А), — составные части этого паттерна подходят друг другу словно черепица. Латинское название черепицы Tessera, поэтому мы будем называть составные поверхности Тессерообразными (Черепицеобразными)- Закрытая форма общей модели содержит в себе торус (рис. 3.6Б), а если смоделировать в ее пределах маршрут перемещения молекулы, то мы получим схемы, имеющие сходство со многими традиционными мотивами (рис. 3.6В).
Рисунок 3.6 Вторичные формы, основанные на Общей Модели
Путем наблюдений приобретается общее чувство формы, позволяющее видеть основные паттерны в Природе, и, таким образом, осознавать присущие им функции. Прикладное значение этого знания заключается в том, что оно дает возможность организовать пространство на основе естественных принципов — в гармонии с законами Природы. В Природе существует огромное множество форм, берущих начало в "закрученном" паттерне, — начиная от ядерного взрыва и заканчивая быстрорастущими видами грибов. Такие формы (рис. 3.6Г) носят название "Закрученной струи", и их можно наблюдать в жидкостях, очень часто, в виде сложных извивов. Подобные мотивы можно встретить на татуировках Маори, изображающих стилизованные побеги папоротника, этот же паттерн наблюдается там, где река впадает в море, при движении потоков лавы и когда вода накатывается на сушу. На основе формы дерева можно смоделировать практически все формы, встречающиеся в Природе. Правильнее называть такие паттерны "себеподобными" — морские раковины демонстрируют те же геометрические спирали, что и деревья. Именно изучение таких естественных форм и их значения дало людям древности знание паттернов и умение ими пользоваться. Очень часто самый простой паттерн заключает в себе обширную информацию. 3.3 ПАТТЕРНЫ В ДИЗАЙНЕ
Хорошие дизайнеры всегда стараются, чтобы все компоненты их разработки составляли вместе единую, функциональную и приятную для глаза с эстетической точки зрения систему. При этом такая система должна быть построена с учетом законов течения и размерных порядков, а также занимать минимальное пространство. Хорошо спланированный дом позволит воздушным потокам обогревать и охлаждать (в зависимости от потребностей) помещение, а в хорошо спланированной и основанной на естественных принципах ветвления системе городских или сельских дорог никогда не возникнет автомобильных заторов. Травяная спираль (рис. 5.1) представляет собой хороший пример использования естественного паттерна. Практически все необходимые кулинарные травы могут быть выращены на восходящей спирали шириной 2 метра при высоте подъема 1 метр. Все растения хорошо доступны, присутствует разнообразие в плане условий освещенности, создан хороший дренаж и, кроме всего прочего, такая спираль может орошаться всего лишь одним опрыскивателем, установленным сверху. Используя собственные наблюдения за гармоничными биологическими сообществами, мы можем создать лес, имитирующий естественную биосистему, но компонентами которого будут служить климатически адаптированные съедобные виды.
Рисунок 3.7 Речная система в пустыне, состоящая из потоков различных порядков. Каждый порядок имеет отличительные особенности.
Как показывает диаграмма текущей в пустыне реки (рис. 3.7), в зависимости от размерного порядка потока изменяется не только количество дождевых вод, питающих реку, — этому процессу подвержены также флора и фауна, тип грунта и скорость течения, и если должным образом воспринимать эту информацию, задача организации стабильных и продуктивных систем в значительной степени упрощается (Таблица. 3.8). Таблица 3.8 Схема, описывающая взаимосвязь порядков и факторов, приносит большую пользу при обработке информации и организации высокопродуктивных стабильных систем.
Как видно из этой таблицы, тип жизненных форм, тип грунта и процентное количество дождевых вод, не впитывающихся в почву (водосток*), находятся в прямой зависимости от того, к какому размерному порядку принадлежит конкретная точка ландшафта. Если нам известно, в пределах какого размерного порядка находится место, то это дает возможность знать не только об имеющемся типе растительности, но и то, какие виды можно посадить; не только знать о количестве впитывающейся в почву дождевой воды, но и правильно определить необходимую емкость валоканав* и других водосборных сооружений. Большинство человеческих поселений в пустынях расположены в пределах III-го и IV-го размерных порядков, где имеется достаточно обильный водосток*, встречаются хорошая почва и минералы на поверхности, а расстояние между речными потоками позволяет разместить там поля без риска того, что они пострадают от засухи. Если проследить за извивами речки, то мы обнаружим, что в зонах IV-го и V-го размерных порядков во "внутренних" излучинах, куда река наносит песок, растут крупные лиственные деревья, часто со светлой корой (белые камедные деревья, сикаморы); а на внешних берегах излучин по берегам обрывов, где река глубоко врезается в сушу, растут темные деревья с толстой бороздчатой корой (крокодилий можжевельник, ка-зуарина, железокорые камедные деревья). Река делает очередной извив — и тип растительности изменяется на противоположный. То же самое наблюдается и в отношении рельефа местности (обрыв или низина), и в отношении типов грунта. Это, на мой взгляд, как раз и есть тот случай, когда проявляется эффект инь-ян*. Более внимательные наблюдения покажут вам, где роют свои норы грызуны и рептилии, где живут обезьяны, где пекари добывают себе корм в виде корешков и плодов реки. Дальнейший процесс обобщения информации даст нам возможность определить, к каким размерным порядкам (речных потоков и ветвей деревьев) принадлежат те или иные виды птиц. Наблюдения покажут, что рыбы адаптированы к скорости течения, свойственной определенному размерному порядку, или же уходят на нерест в потоки одного порядка, но основную часть жизни проводят в потоках другого. Путем дизайна, основанного на взаимодействии с Природой, а не на противопоставлении себя ей, мы можем создавать искусственные ландшафты, которые будут функционировать как здоровые естественные системы, в которых энергия сохраняется, отходы перерабатываются, а ресурсы находятся в изобилии.
3.4 БИБЛИОГРАФИЯ
Alexander, Bhristopher et al, A Pattern Language, Oxford University Ptess, 1977. Александр Кристофер и др., Язык паттерна. Mollison, B., Permaculture — A Designers' Manual, Tagari Publications, 1988. Б. Моллисон, Пермакультура — учебник дизайнера. Murphy, Tim and Kevin Dahl, Patterning: A Theory of Natural Design Landscape Ecology, Bonference paper, 1990. Тим Мерфи и Дал Кевин, Паттернинг: теория экологии, основанной на естественном ландшафтном дизайне. Thompson, D'arcy W., On Growth and Form, Bambridge University Press, 1952. Д'арси В. Томпсон, О росте и форме. Многочисленные примеры природных форм и спиралей.
|
В качестве основы для Общей Модели берутся очертания реального дерева, которые образуют нечто вроде обоюдоострого топора (рис. 3.2А). Этот мотив встречается в творчестве древнеевропейских племен — "символ женщины". Если сделать разрез дерева по плоскости А - Al (рис. 3.2Б), то можно видеть обрубки ветвей, рисунок, похожий на вкрапления ракушечника в камне; каждый обрубок будет приблизительно одного и того же диаметра. Но если сделать разрез по плоскости Б - Б1 (рис. 3.2В), то мы получим паттерн иного характера, напоминающий колонию лишайника на камне: более старые и крупные образования в центре, а молодые и мелкие по краям.
Сечение ствола в плоскости В -В1 (рис. 3.2Г) дает классический паттерн мишени, представляющий собой визуальное отображение периодов роста и покоя, похожую картину можно наблюдать на раковинах моллюсков и рыбьей чешуе. Такой же паттерн присутствует в гнезде, имеющем чашеобразную форму. Так как гнездо по-латински называется Nidus, мы будем называть этот паттерн Нидообразным или гнездообразным (по желанию). Фактически, дерево представляет собой гнездовье более молодых деревьев, нарастающих год за годом.
