https://frosthead.com

Tutvustatakse Scutoidi, geomeetria uusimat kuju

Enamik meist peab selles maailmas hakkama saamiseks omandama ainult klassikalised kujundid, nagu ringid, ruudud, kolmnurgad ja käputäis hulknurki. Kuid see pole veel kõik, mis seal väljas on - on olemas kümneid funky kuju, mille teadlased, insenerid ja bioloogid on klassifitseerinud, sealhulgas sellised asjad nagu 2014. aastal avastatud hemiheliks, mis meenutab kiiksuga Slinkyt. Nüüd on bioloogid leidnud veel ühe uue kuju, mida nimetatakse skutoidiks. Seda leidub tõenäoliselt kaenlaalustes, ninas ja kogu näos, kuna see on kuju, mida teie naharakud võtavad paindumisel.

Forbes'i teadlane Bruce Y. Lee teatab, et ajakirja Nature Communications artiklis kirjeldatav uus kuju aitab lahendada pikaajalise mõtteviisi inimese naha kohta. Miljonid miljonid epiteelirakud on kokku pakitud, et luua inimese nahk, millel on õhu- ja veekindlus. Täiesti tasasel pinnal võiksid samba, prisma või kuubikujulised rakud pigistada piisavalt lähestikku, et luua nii tugev barjäär. Kuid inimkehal on vähe, kui üldse täiesti tasaseid pindu (vabandab Channing Tatumi abs. Pärast), st kuubikud ja sambad ei tööta. Ja epiteelirakud peavad embrüonaalse arengu ajal tegema ka päris äärmuslikke painutusi ja kõverdusi.

Müsteeriumi lahendamiseks tegid USA ja Euroopa teadlased Voronoi diagrammiks nimetatava protsessi abil arvutimudeli väljatöötamisel koostööd, et aru saada, kuidas epiteelirakud kokku pakitakse. Pressiteate kohaselt oli parimaks lahenduseks täiesti uus kuju, mille meeskond dubleeris skutoidiks, kuna see sarnaneb ülalt-alla vaadiga mardika kestale, mis on selle kest. Kuju näeb välja nagu pikk viiepoolne prisma, mille diagonaalne külg on ühe otsa küljest lahti lõigatud, andes sellele otsale kuus külge. See võimaldab pakkida scutoidid koos vahelduvate viiekülgsete ja kuuepoolsete otstega, mis moodustavad pinna, võimaldades kujudel teha kõverjoonelisi pindasid ilma laiali tõmbeta. Ärge muretsege, kui seda on raske ette kujutada - ka meeskonnal oli raskusi selle mõistmisega, kuni üks teadlastest ja tema tütar modelleerisid seda savi abil.

"[Arvuti] modelleerimise käigus olid tulemused, mida nägime, imelikud, " väidab Lehighi ülikooli kaasautor Javier Buceta väljaandes. „Meie mudel ennustas, et kudede kõveruse suurenedes ei olnud sambad ja pudelikujundid ainsad kujud, mis rakud välja arendasid. Meie üllatuseks polnud lisakujul matemaatikas isegi nime! Inimesel pole tavaliselt võimalust uut kuju nimetada. ”

Jessica Boddy Gizmodo juures teatas, et meeskond leidis seejärel sebrakalade epiteelis ja puuviljakärbeste süljenäärmetes skutoiditaolisi kujundeid. Ehkki Sesame Street ei laula ilmselt peagi süstiku kohta sümpaatiat, võib kuju omada olulist kasutamist meditsiinis. "Näiteks kui soovite kasvatada tehisorganeid, võib see avastus aidata teil ehitada karkassi, et julgustada sellist rakkude pakkimist, jäljendades täpselt looduse viisi kudede tõhusaks arendamiseks, " seisab Buceta väljaandes.

"Me usume, et see on mitmes mõttes oluline läbimurre, " räägib kaasautor Luis Escudero Sevilla ülikoolist Boddyle. "Oleme veendunud, et kõnelemisel on rohkem tähendusi, mida proovime mõista."

Tutvustatakse Scutoidi, geomeetria uusimat kuju