Нашият свят е съставен от елегантни форми - там са квадратът, правоъгълникът, сферата, призмата и много други. Но понякога тези форми не отговарят напълно на дъската за игра на природата.
Понякога се нуждаете и от „скатоид“.
Тази форма - нова за математиката, а не за природата - е формата, която група клетки в тялото приема, за да се опакова плътно и ефективно в трудните извивки на органите, съобщават учените в нова статия, публикувана на 27 юли в списанието Природни комуникации.
Клетките, наречени епителни клетки, изравняват повечето повърхности в тялото на животно, включително кожата, други органи и кръвоносни съдове. Тези клетки обикновено се описват в книгите по биология като колоновидни или имат някаква форма на призмата - две успоредни лица и определен брой страни от паралелограм. Понякога те могат да бъдат описани и като бутикова форма на призмата, наречена "фрустум".
Но с помощта на изчислително моделиране групата от учени установи, че епителните клетки могат да приемат нова форма, по-рано неразпозната от математиката, когато трябва да се съберат плътно, за да образуват огъващите се части на органи. Учените нарекоха формата "скутовидна" след триъгълна част на гръдния кош на бръмбар, наречена скутел. Самият скрутоид изглежда като огъната призма с пет леко наклонени страни и отрязан ъгъл.
По-късно изследователите потвърдиха наличието на новата форма в епителните клетки на слюнчените жлези и ембриони от плодови мухи.
Чрез опаковане в скатоиди клетките минимизират използването на енергия и увеличават максимално стабилността си, когато се опаковат, посочват изследователите в изявление. А разкриването на такава елегантна математика на природата може да предостави на инженерите нови модели, които да вдъхновят деликатните тъкани, направени от човека.
"Ако търсите да отглеждате изкуствени органи, това откритие може да ви помогне да изградите скеле, за да насърчите този вид клетъчно опаковане, точно имитирайки пътя на природата за ефективно развитие на тъканите", ко-старши автор Хавиер Буцета, доцент в катедрата на биоинженерството в университета Lehigh в Пенсилвания, се казва в изявлението.
Резултатите от изследването изненадаха изследователите. "Човек обикновено няма възможност да назове нова форма", казва Buceta в изявлението.
