Vilken utveckling och motorcyklar har gemensamt: låt oss ta en tur över Australien

Anonim

Hur kan utvecklingen av motorcyklar ha något att göra med historien om livets utveckling på jorden? Du behöver en paleontolog som hjälper till att svara på den frågan, och en med kärlek till motorcyklar.

Artikeln är en del av vår enstaka långläsningsserie Zoom Out, där författare utforskar viktiga idéer inom vetenskap och teknik i ett bredare sammanhang av samhälle och mänsklighet.


Tusentals människor runt om i världen kommer att göra några av sina finaste kläder och åka motorcyklar i helgen i Distinguished Gentleman's Ride. Målet är att samla in pengar och främja medvetenheten om människors hälsofrågor.

Jag deltar, har varit en motorcykelentusiast sedan jag fick min första cykel 1975. Motorcyklar är jättekul, men det finns också mycket du kan lära av att köra en.

Den sena författaren Robert M Pirsigs 1974 klassiska bok Zen och konsten för motorcykelunderhåll exemplifierade detta perspektiv. Pirsig kontrasterar de rationella och romantiska sidorna av mänsklig natur när han beskriver sin motorcykelresa av självupptäckt.


Läs mer: Nyfiken Barn: Hur många dinosaurier som helhet bodde på jorden under alla perioder?


Jag har nyligen funderat över likheter mellan livets utveckling och den tidiga utvecklingen av motorcyklar, och vilken motorcykelresa kan lära oss om livets historia.

En tur över Australien visar den djupa tiden av evolutionen

Det äldsta livet på jorden visas i fossiler av stromatoliter, högar av skiktade mattor av blågröna alger som finns i Pilbara-distriktet i västra Australien, daterad för omkring 3.500 miljoner år sedan.

Idag kan liknande livsformer ses som blomstrande i Shark Bay och i några av de estuariska sjöarna runt WA.

Av ren tillfällighet är avståndet från Perth till Melbourne cirka 3 500 km, en rutt som jag reste på min motorcykel tillbaka 1996. Således gjorde varje kilometer jag gjorde på den transkontinentala ritten en miljonår av jordens historia sedan livet först utvecklades. Således representerar varje meter ett årtusende och varje millimeter om året.

Låt oss använda denna metafor av tid och avstånd för att markera de stora milstolparna i livets utveckling på en sådan åktur. Att resa längs vid 100kmh skulle vi passera 100 miljoner år av jordhistoria varje timmes ridning.

Om vi ​​är på livets ursprung i Perth (för 3, 5 miljarder år sedan), är nästa milstolpe vi möter utveckling av celler med en kärna eller eukaryoter. Dessa dök upp för omkring 2 miljarder år sedan, vilket på vår tur skulle vara runt Ceduna i södra Australien.

Gryningen av komplexa multicellulära djurliv (kallad metazoans), ses av våra kända Ediacaran-fossiler i Flinders Ranges. Ny forskning har just visat att dessa är de äldsta sanna djuren. Denna händelse - daterad på cirka 560 miljoner år sedan - motsvarar att ankomma till Keith, South Australia, på vår resa.

Om vi ​​avviker söderut och reser in i Coonawarra, känd idag för sina fina viner, når vi den stora kamburska explosionen av livet, som började ca 540 miljoner år sedan. Det här är när nästan alla större grupper av marina djur uppträdde på jorden.

Ursprunget av ryggdjur (ryggradsdjur) är en annan milstolpe som representeras av de första fiskernas utseende. Detta händer när vi kör över gränsen till Victoria på vägen till Casterton.

Fiskarna lämnade havet och invaderade marken så tidigt fyrkantiga tetrapodar när vi når Hamilton, och vi går in i åldern av dinosaurier och de första däggdjuren när vi kryssar backroadsna till Skipton, cirka 230 miljoner år sedan.

Om vår resa ska sluta exakt på Melbourne Post Office på Elizabeth Street, kommer utseendet på våra omedelbara mänskliga förfäder, australopithecines, att uppträda på en plats på vägen ca 3, 5 km från GPO, på State Route 30 .

Vi parkerar cykeln nära GPO och går mot den. Moderna människor (Homo sapiens) dök upp på jorden omkring 315 000 år sedan, eller bara 315 meter från vår destination. För att markera punkten i tiden när de första folken anlände till Australien för omkring 60.000 år sedan, når vi en punkt bara 60 meter från vår slutliga destination.

Slutligen tar vi fem stora steg, var och en meter, för att nå GPOs ytterdörr. I den här slutgruppen har vi gått igenom det mesta av den inspelade mänskliga civilisationen, taget från Djosers första stegspyramid för omkring 5000 år sedan i Egypten, till idag.

Livets evolutionshastighet jämfört med tidiga motorcyklar

Som en paleontolog som studerar livet i det förflutna ser jag evolution i handling runt mig. Inte bara hos djur och växter som har anpassat sig som sina omgivningar, utan också genom fossila arter som inte kunde anpassa sig och utrotades.

Jag ska nu undersöka metaforen om hur motorcykelutvecklingens historia visar ett liknande tempo för diversifiering som det tidiga livet, även om det är helt annorlunda.

Motorcyklar, som livet, hade en lång, långsam historia av utveckling - följt av plötsliga explosioner av innovativ teknikdiversifiering. Låt oss godtyckligt starta klockan från uppfinningen av den första atmosfäriska förbränningsmotorn, Newcomens ångmotor, 1712.

Tidiga ångdrivna motorcyklar, som Sylvester Ropers ång-velocipede, var farliga, eftersom metallkedjan byggde upp tryck placerades mellan ryttarens ben - inte något som våra säkerhetsrådgivare skulle vilja ha idag.

Maskinen kan springa i hastigheter på 64 km / h i upp till en timme, och blir den första icke-rälsade maskinen som kan driva en människa med mycket högre hastigheter än att bara springa.

Nästa stora milstolpe är skapandet av bränsle-luftkomprimerad förbränningsmotor av Beau de Rochas 1862. Vår moderna fyrtaktsmotor utvecklades av Nicklaus Otto omkring 1864 med hjälp av Eugen Langden.

Den första motorcykeln

Den första rida tvåhjuliga maskinen med styr och en förbränningsmotor som drivs av denna motor var Wilhelm Maybach och Gottleib Daimler Reitwagen eller "Ridbil" - anses vara världens första motorcykel.

Den första provkörningen var särskilt spännande, eftersom Daimlers son Paul, 17 år gammal, körde den 12 km 18 november 1885. Det var en oväntat händelserik resa som ryttarsätet slog i brand på grund av att tändsystemet för hett rör klev strax under det.

Det tog ytterligare ett decennium innan Hildebrand och Wolfmuller i Tyskland kommersiellt skulle producera en motorfordon som var tillgänglig på den öppna marknaden 1894.

Precis som den plötsliga kambrynska explosionen av livet såg de närmaste åren plötsligt en stor explosion av motorcykelmångfald som uttryckt av olika motortyper - en tid då effektiva fyrtaktsförbränningsmotorer av många slag och sorter var inpassade i förstärkta cykeltyper .

Motorcyklar med nästan alla moderna konfigurationer såg plötsligt mellan 1900 och 1912 från tillverkare i England, Europa och USA.

Varierade motorpositioner prövades, högt uppe på styren eller fäst på antingen fram- eller bakhjul, men i slutändan stabiliserades motorpositionen (utvecklas) i en slungad ram i mitten av cykeln.

Vi finner exempel på encylindriga motorer av många typer (vertikala, sluttande, horisontella), tvillingmotorer (upprätt, i linje V-tvilling, tvärgående och inline, platt horisontella tvillingar), radiella motorer, till och med tre och fyra cylindriga motorer.

De första fungerande tvåtaktsmotorcyklarna var kommersiellt tillgängliga 1908. Den brittiska motorcykeltillverkaren Humber hade en elmotordriven cykel på scenen runt 1897. Även den första roterande motormotorcykeln, uppfunnad av Felix Millet 1889, gick i produktion 1900.

Utvecklingshastigheter: motorcyklar vs tidigt liv

Jag ska nu mäta hastigheten på motorcykelutveckling från den första atmosfäriska förbränningsmotorns ångmotor 1712 till en godtycklig milstolpe i 20-talet som representerar uppkomsten av den första högkomplexa moderna motorcykeln.

Jag väljer utseendet på Guilio Carcano's V8 dubbla overhead cam 499cc Moto Guzzi racer från 1955 för att representera gryningen av den moderna superbike.

Med hjälp av denna analogi följer tiden och tempot för motorcykelutveckling (skalad mellan 1712-1955) ett mycket liknande mönster av diversifiering som livets utveckling över 3, 5 miljarder år.

Sedan uppfinningen av den första ångmotorn i 1712 tog det ungefär 160 år att den första ångdrivna motorcykeln uppträdde (ca 62% av tiden) och 182 år tills de första kommersiella förbränningsmotorcyklerna såldes 1894 ( cirka 75% av tiden).


Läs mer: Livet på jorden gynnar fortfarande evolutionen över creationism


Toppen för tidig motorcykeldiversifiering kring 1908 ägde rum vid exakt 80% av tiden som förflutit, nästan exakt i samma takt som den kamburska explosionen av livet ägde rum sedan livet först uppträdde på jorden.

Uncanny likhet kanske?

Jag kan förmodligen hitta andra jämförelsetaljer i utvecklingen av flygplan, fartyg, tåg, bilar eller i någon form av teknik. Men det är ett bra exempel på hur tvärvetenskaplig kunskap kan informera två olika ämnen, till synes inte relaterade, men med inlärningsfördelar på varje sida.

Något att tänka på nästa gång du ser eller kör en motorcykel.


På söndagen den 30 september 2018 kommer mer än 120 000 gentlefolk i 650 städer världen över att delta i Distinguished Gentleman's Ride för att samla in pengar och medvetenhet om människors hälsa.