Открыт новый математический закон, согласно которому растут все биологические объекты заостренной формы: зубы, когти, рога — Naked Science
5 минут
Ольга Иванова

Открыт новый математический закон, согласно которому растут все биологические объекты заостренной формы: зубы, когти, рога

5.1

Ученые из Австралии вывели новое правило роста, которое определяет форму и развитие заостренных биологических структур у животных и растений, таких как зубы, рога, когти, клювы и шипы.

Крокодил / ©Getty images

Работа опубликована в BMC Biology. В центре внимания группы ученых из Университета Монаша (Австралия) под руководством Алистера Р. Эванса всегда находилась морфологическая эволюция, то есть формы, которые приобретают живые организмы. Теми же вопросами в свое время занимался английский математик и архитектор Кристофер Рен — создатель английского реновского классицизма и первооткрыватель правила, согласно которому растут раковины улиток. Он выяснил, что их форма определяется математикой логарифмических спиралей: одна сторона раковины растет быстрее, чем другая, благодаря чему они и закручиваются.

Команда австралийских ученых решила выяснить, как растут зубы у животных. Для этого они провели сравнительный анализ сотен зубов, измеряя их ширину по мере роста (удлинения). В результате удалось вывести простой математический закон, который определяет форму заостренных структур у живых организмов. В ее основе лежит модель так называемого энергетического каскада, которая объясняет чрезвычайное разнообразие форм зубов у позвоночных. Та же формула описывает форму других заостренных объектов: зубов, рогов, шипов.

Правило основано на так называемом силовом конусе, который образуется, когда скорость роста радиальной мощности не равна скорости роста мощности по длине. Модель каскада мощности работает независимо от логарифмической спирали и присутствует во всех биологических системах. Каскад мощности обеспечивает механическую основу для создания остроконечных структур у живых организмов. «Мы были шокированы, когда увидели, что этот закон действует абсолютно у всех животных — как ныне живущих, так и вымерших миллионы лет назад», — говорит руководитель исследования Алистер Р. Эванс.

Помимо прочего, ученые выяснили, что математическое правило позволяет узнавать возраст животного по форме его зубов. А поскольку модель описывает еще рост клыков рогов и клювов, то по ней, вероятно, можно будет определять и возраст их обладателей.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 09:47
4 минуты
Сергей Васильев

Потеряв в схватке с крупным хищником почти всю заднюю часть тела и глаз, трилобиту удалось выжить и даже частично восстановиться.

Позавчера, 14:11
5 минут
Илья Ведмеденко

По информации СМИ, модуль «Наука» столкнулся с техническими проблемами. Они могут существенно осложнить стыковку с Международной космической станцией.

Сегодня, 10:07
6 минут
Сергей Васильев

Первые сейсмические данные о внутренней структуре Красной планеты показали ее удивительно толстую кору и большое расплавленное ядро.

21 июля
22 минуты
Александр Березин

Существующие континенты движутся к слиянию в один — это лишь вопрос времени, считают большинство исследователей. Группа ученых решила выяснить, что будет с обитаемостью Земли после того, как это слияние завершится. Как оказалось, температура на планете существенно вырастет при любом исходе. Но в случае формирования одного из двух возможных суперконтинентов на суше станет намного холоднее. Если возникнет второй суперконтинент, доля обитаемой твердой поверхности, напротив, возрастет. Почему так получается и что из этого следует?

21 июля
4 минуты
Сергей Васильев

До сих пор было неизвестно, могут ли плоды передавать сигналы материнскому растению, но опыты, поставленные на томатах, показали, что это действительно происходит.

18 июля
5 минут
Илья Ведмеденко

Представлены первые фотографии перспективного российского боевого самолета, премьера которого состоится на грядущем авиасалоне МАКС. Ранее мы уже могли видеть новую машину, однако ее скрывал защитный чехол.

13 июля
5 минут
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
7 минут
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

11 июля
28 минут
Александр Березин

Еще год назад почти все были уверены, что эпидемия быстро закончится. Ведь научные исследования говорили: иммунитет переболевших очень сильный, а повторные заболевания крайне редки. Российские власти все еще верят в это: глава Роспотребнадзора Анна Попова утверждает, будто повторно болеет только 1%. От этого в России до сих пор ждут достижения «группового иммунитета» осенью — и, разумеется, снятия ковидных ограничений. К сожалению, это пустые надежды. Данные из других стран вообще не показывают реальной возможности достичь группового иммунитета за счет переболевших. Разбираемся в деталях.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: