הטבע שסביבנו, העצים, בעלי החיים והאקו סיסטם בכללותו מציגים בפנינו מבחר עצום של רעיונות, דפוסים והמצאות, המבוססים על 4.5 מיליארדי שנות מחקר ופיתוח.

עצם הרעיון ללמוד ולשאוב השראה מהטבע אינו חדש, שכן נקודת המוצא היא שבמהלך האבולוציה הטבע הגיע לכדי שלמות מבנית, צורנית וחומרית, כך שכל יצור מתאים לסביבתו: מבנה הציפור מותאם לתעופה והקקטוס לאזורי גידולו ואולם, הביומימיקרי (״חיקוי ביולוגי״) תפס תאוצה בשנים האחרונות בין אם בעיצובים פונקציונליים, או השראה לתכנון עירוני כולל, ועד לשימוש חכם בחומרים חדשניים.

השימוש הבסיסי ביותר לשימוש בידע מהטבע הוא בדמות הגדרת הסדרה הקרויה על שמו – סדרת פיבונאצ'י – המייצגת את יחס הזהב – מספר המייצג את הבסיס לאסתטיקה הקיימת בטבע. ישנם אינספור יישומים מבוססי תובנות מהטבע.

דוגמא מופלאה נוספת הוצגה באולימפיאדת 2008, בה שבר השחיין האולימפי מייקל פלפס אינספור שיאים בעיקר בזכות חליפת שחייה מיוחדת שנתפרה בהשראת עורו של הכריש. עורו של הכריש מורכב מאינספור קשקשים חופפים, חריצים זעירים שמתיישרים בהתאם לזרמים ומאפשרים שחייה מהירה הודות למניעת מערבולות שמאטות את הקצב.

השיפור במהירות וביעילות היה כה משמעותי, עד כי בגדי ים כאלה אסורים בתחרויות, אולם השיטה מיושמת בתחום התובלה הימית (ספינות יכולות לנוע על המים ביעילות משופרת) והרפואה הציבורית: הטכניקה משמשת ליצירת משטחים המונעים צמיחת חיידקים בבתי חולים.

יש דימיון בין עור הכריש לבין פרח הלוטוס.

משטח החומר שמרכיב את הפרח כולל אינספור בליטות זעירות, דמויות מסמרים, שדוחות חלקיקי אבק ועפר. כאשר טיפות המים מתגלגלות על עלי הלוטוס, הן אוספות את מעט הלכלוך שנותר ומותירות עלים נקיים. החברה הגרמנית ״איספו״ פיתחה צבע בעל מאפיינים דומים, שחוסך ניקוי ידני של קירות ומשטחים חיצוניים.

האלמנט העיצובי הבולט ביותר של תיאטרון אספלנדה בסינגפור הוא הגג, המורכב משתי כיפות עשויות 7,000 משולשי זכוכית ואלומיניום.

הקליפה הקוצנית של צמח הדוריאן, שנועדה להגן על תוכן הפרי. כמו הקליפה, גם מעטה הזכוכית והאלומיניום של תיאטרון אספלנדה מגן על החלל הפנימי מפני התחממות יתר וכבונוס, מאפשר לאור טבעי לחדור אל המתחם.

לא צריך להרחיק עד לסינגפור – אפילו מאצטרובלים הפזורים על הקרקע בגינת המשחקים אפשר ללמוד משהו. החוקרת קאירה ואילטי, פיתחה מערכת הצללה אוטונומית שנסגרת ונפתחת בהתאם למזג האוויר, ללא חיישנים או חשמל בהשראת קשקשי האצטרובל אשר נפתחים ונסגרים בהתאם למידת הלחות באוויר.

מסתבר שאפשר ללמוד מהטבע לא רק איך לפתח מוצרים או שירותים טובים יותר, אלא גם איך לבחור עיר טובה למגורים או השקעה. הטבע יכול ללמד אותנו על המבנה האידיאלי של עיר, מבנה שאמור להעניק מענה הולם לצרכי כלל תושביה. כשהעיר מורכבת מדורות שמיישבים אותה לאורך השנים בזה אחר זה ומקיימים יחסי גומלין ביניהם, ממש כפי שקורה בטבע.

תהליך חילוף החברות באקוסיסטם נקרא סוקצסיה מהמילה succession שפירושה באנגלית הוא ירושה.

מדוע ירושה? כיוון שכל דור מקבל בירושה את תנאי השטח והמחייה ש”הוריש” לו הדור הקודם, תורם את תרומתו להתפתחות הסביבה בה הוא חי ומוריש תנאים חדשים ומשודרגים לדור הבא.

במסגרת תהליך הסוקצסיה, הראשונים להתיישב על הקרקע, למשל במדבר, הם צמחים פרימיטיביים שמייצבים את הקרקע, ומספקים מחסה לחרקים קטנים. זוהי חברת החלוץ שמכינה את הקרקע לבאות, תרתי משמע. לאחר שהקרקע מיוצבת יותר יכולים להגיע צמחים מפותחים, שתורמים עוד יותר לייצוב הקרקע, וגם מכרסמים קטנים שבאים בעקבות החרקים. התהליך הזה נמשך, כך שכל דור מכיל צמחים מפתחים יותר, מכרסמים גדולים יותר וטורפים המגיעים בעקבות בעלי החיים שכבר נמצאים בבית הגידול.

במצב השיא ישנה מערכת אקולוגית שלמה הכוללת מגוון רחב של צמחים ובעלי חיים מפותחים, המקיימים ביניהם יחסיים סימביוטיים. כך למשל העץ מספק מזון ומחסה לציפורים, שמפיצים את זרעיו למרחקים ובכך תורמים לצמיחת עצים חדשים ביער, שמספקים מזון ומחסה לעוד ציפורים. ישנם מקרים שבהם הקשר הדוק אפילו יותר: כך למשל נמלי האצטקה ביערות הגשם של האמזונאס מקבלות מעץ השיטה מים, אוכל ומחסה – ובתמורה מגנות עליו ועל ענפיו מפני פולשים מזיקים.

תהליך הסוקצסיה ממחיש כיצד מבחינה אקולוגית יכולים אזורים להפוך משוממים לשוקקי חיים, ולספק מענה הוליסטי לצרכי החי והצומח המצויים בשטחם. גם האורגניזם העירוני, המורכב ממיליוני פריטים (בני אדם, צמחים, בעלי חיים, מבנים, תשתיות ועוד), צריך לספק מענה לכלל דייריו ומבקריו.

כפי שבמערכת האקולוגית מתקיימים יחסי גומלין שמשפיעים על היצורים השונים ועל המערכת כולה, כך גם בסביבה אורבנית, לכל שינוי יש השפעות על כלל חלקי המערכת. לדוגמא, כאשר האדם מקים רבי קומות, הוא משפיע על הסביבה אך גם הסביבה משפיעה עליו (זרימת האוויר והאור המשתנה משפיעה על הדיירים ועל עוברי האורח, הצפיפות גדלה ועלולים להיווצר עומסי תנועה, קמים שטחי מסחר שמושכים מבקרים נוספים וכך הלאה). לכן, כשבוחנים את תפקוד העיר בקרבת הנכס, צריך להתייחס לא רק למבנה עצמו, אלא גם לאינטראקציה שלו עם הסביבה (למשל טיב התשתיות שעוטפות אותו וסוג האוכלוסייה שמאיישת אותו).

כפי שההגעה להרמוניה מלאה במערכת האקולוגית לוקחת זמן וכוללת חילופי דורות, כך גם נחוצים לעיתים עשרות שנים של אבולוציה עירונית עד להתפתחות עיר שמעניקה מענה לכלל צרכי תושביה. לשם כך צריך לסנכרן בין הדורות הקיימים לדורות החדשים, ובין כל חלקי העיר – מהאדם ועד לכביש, לבניין ולצומח. מה בכל זאת ההבדל בין המתרחש בטבע לבין האקוסיסטם העירוני? שבעזרת תכנון נכון אפשר לקצר תהליכים, למנוע בעיות ולהאיץ את תהליכי האבולוציה העירוניים.