Зашто живот наставља да развија ове геометријске обрасце?

Зашто живот наставља да развија ове геометријске обрасце?

Аутор Анирбан Мукхопадхиаи уредила Сара Левин Фрејзер

Огледални паук може брзо да помери мјешину минијатурних рефлектирајућих плоча испод вањске површине свог абдомена, мијењајући образац бљескова сличних огледалу. Овај необичан приказ долази од уобичајених грађевних блокова: слични плочицасти распореди плоча и меких спојева појављују се на целом дрвету живота, од оклопа корњаче до коре тропског воћа. Истраживачи су сада саставили 100 примера овог обрасца међу животињама, биљкама, микробима и вирусима, које су описали у ПНАС Некус.

Коаутор студије Мејсон Дин, биолог са Цити универзитета у Хонг Конгу, први је приметио правилан узорак плочица у микро компјутеризованој томографији скелета зрака. Био је изненађен када је открио да је оно што је изгледало као пикселизована зрнастост заправо мозаик сићушних шестоуглова и петоуглова набијених од ивице до ивице преко хрскавице. Зоологиња Хумболт Универзитета у Берлину Јана Циециерска-Холмес, такође коауторка, почела је да тражи примере плочица и била је слично изненађена када је уочила замршене међусобно повезане плоче на спољној превлаци семена проса. Они и њихове колеге су кренули да утврде колико су распрострањени такви обрасци поплочавања.

О подршци научном новинарству

Ако уживате у овом чланку, размислите о томе да подржите наше награђивано новинарство претплата. Куповином претплате помажете да се обезбеди будућност упечатљивих прича о открићима и идејама које данас обликују наш свет.

Истраживачи су се фокусирали на праве теселације, у којима су геометријске плочице дискретни структурни делови одвојени мекшим шавовима, а не чисто визуелни или шупљи узорци као што су боје животиња или саће. Да би упоредили такве системе у веома различитим организмима, направили су оквир који описује од чега су направљене различите природне плочице, како су обликоване, како се повезују и шта раде. Резултати откривају структурне паралеле у многим организмима без икаквог заједничког порекла.

Хитони су еволуирали зглобне љуске, док су ајкуле развиле хрскавицу с тезицама – две поплочане структуре које су настале независно у удаљеним еволуционим линијама, открили су истраживачи – а микроскопске амебе граде архитектонски сличне заштитне омотаче од очишћених минералних плочица. Друге варијанте постављају плочице на сочива очију инсеката и формирају шаре плутене плоче у биљци слонове ноге. Широм краљевстава, исти основни распоред помаже животињама да виде, крећу и заштите своја тела.

Понављање одражава како геометрија и раст гурају организме ка истим решењима. Претежно шестострани узорци попут оних на ајкулама и ражама су класичан начин да се ефикасно прекрију закривљене површине, на пример. Дин такође примећује да се ивице плочица често поклапају са регионима где се нове ћелије додају током раста, омогућавајући ткивима да функционишу док се шире. Осим тога, упаривање тврдих плочица и мекших шавова балансира крутост и флексибилност, додаје зоолог Универзитета Киел Станислав Горб, који није био укључен у студију. „Превише крута структура је добра за отпор силама, али лоша за стварање покрета.“

Аутори се надају да ће њихов онлајн каталог постати живи ресурс који ће помоћи људима да препознају ове обрасце у организмима и структурама које проучавају. „Када почнете да обраћате пажњу на то, видите то свуда“, каже Дин. Циециерска-Холмес се слаже: „Некако идете у свет теселације.

Време је да се заузмемо за науку

Ако вам се допао овај чланак, замолио бих вас за подршку. Сциентифиц Америцан служио је као заговорник науке и индустрије 180 година, а управо сада је можда најкритичнији тренутак у тој двовековној историји.

Био сам а Сциентифиц Америцан претплатник од моје 12 година, и то је помогло у обликовању начина на који гледам на свет. СциАм увек ме образује и одушевљава, и изазива осећај страхопоштовања према нашем огромном, предивном универзуму. Надам се да ће то учинити и за вас.

Ако ти претплатите се на Сциентифиц Америцанпомажете да осигурамо да је наша покривеност усредсређена на смислена истраживања и открића; да имамо ресурсе да извештавамо о одлукама које прете лабораторијама широм САД; и да подржавамо и надобудне и запослене научнике у време када вредност саме науке пречесто остане непризната.

Заузврат, добијате важне вести, задивљујући подкасти, бриљантна инфографика, не могу пропустити билтене, видео снимке које морате погледати, изазовне игре и најбоље писање и извештавање у свету науке. Можете чак поклонити некоме претплату.

Никада није било важнијег тренутка да устанемо и покажемо зашто је наука важна. Надам се да ћете нас подржати у тој мисији.