Сегодня на счету биоников ряд опытных и действующих биотехнических систем, блестяще показавших свою высокую эффективность в мониторинге.
Термин "мониторинг" родился в самом начале 70-х годов нашего века - так назвали систему наблюдений за различными элементами природной среды в пространстве и во времени по заранее подготовленной программе. Важнейшая, главная задача биотической (биологической) подсистемы монитора - контроль за состоянием биосферы, обнаружение загрязнения окружающего нас воздуха, воды рек, озер и морей.
Потребность в организации специальных наблюдений за изменениями в биосфере вызвана, как известно, деятельностью человека. На все живые существа, обитающие на Земле, в последние десятилетия обрушилось и продолжает обрушиваться не только множество различных вредоносных химических соединений, которых прежде не было в биосфере, но и антропогенные электромагнитные излучения, шумы, тепловое загрязнение и пр. Все это, конечно же, должно находиться в поле зрения мониторинга. Отсюда нетрудно себе представить, какой огромный арсенал приборов и аппаратов необходим для контроля окружающей среды. Для этой цели были созданы и применяются специальные газоанализаторы, спектрометры, фотометры и даже лазерные установки. Однако все эти громоздкие и дорогостоящие приборы в ряде случаев не могут конкурировать с применяемыми в мониторинге в настоящее время биотехническими системами, для которых при необходимости можно найти в живой природе "датчики-рекордсмены", способные ощущать по запаху или вкусу присутствие в воздухе или воде в буквальном смысле отдельные молекулы различных веществ. За примерами далеко ходить не надо.
Тончайшими анализаторами химических соединений являются хеморецепторы обитающих в море одноклеточных организмов - ночесветок. Вспышка ночесветок при введении в воду веществ - своего рода перевод с химического языка на электромагнитный, световой. Достаточно одной сотой миллиграмма соли или сахара в воде, чтобы ночесветка моментально включила свой "фонарик". Это сигнал об изменении состава химических соединений в водной среде и предупреждение соплеменников о возможной опасности.
Удивительная способность к химическому экспресс-анализу воды выявлена у ряда пресноводных рыб. Исследования показывают, когда речь идет о контроле и предупреждении загрязнения рек, озер и водохранилищ, ни одна техническая система не может поспорить в выполнении этой задачи с ушастым окунем, пескарем и форелью.
Несколько лет назад бионики и инженеры одной из французских лабораторий провели такой эксперимент. В одном водоочистительном сооружении построили три простых аквариума. В каждый из них поместили по форели. Вода через аквариумы прокачивалась со скоростью, близкой к скорости течения реки Луары, из которой жители города Нанта получают воду, не всегда достаточно чистую.
По своей природе форель любит плыть против течения. Если же в опытах она останавливалась, ее движения стимулировали легким электрическим разрядом. Оказалось, что 8 дней непрерывного движения не приносят рыбе никакого вреда. Если же вода оказывалась загрязненной, рыба мгновенно меняла курс. На каждой форели были установлены специальные датчики, которые поднимали тревогу, как только рыба поворачивалась в обратном направлении. Когда все три рыбы двигались одновременно по течению, можно было утверждать, что вода загрязнена. Опыты успешно проводились несколько месяцев. По их окончании экспериментаторы опубликовали сообщение о том, что им удалось поставить на службу человеку форель и что "современная электроника ничто по сравнению с форелью, когда дело касается определения загрязнения воды".
В настоящее время в верхнем течении водозаборной системы городского водопровода в Нанте в специальных длинных садках содержится целая стайка форелей, окольцованных специальными устройствами, которые взаимодействуют с фотоэлементами. Когда вода чистая, форели идут вверх по течению. При этом устройства передают по радио на контрольный пункт сигналы определенного типа. Если же в воде, поступающей из Луары, появляются даже ничтожные количества вредных веществ, то необычайно чутко реагирующие на них форели начинают немедленно скатываться вниз по течению, а приборы соответственно передают другой сигнал, предупреждающий о приближении грязной воды.