Jaký tvar má šestihranný vrchol, pětiúhelníkové dno a trojúhelník na boku?
Pokud bys řekl scutoid, byli bychom... no, byli bychom docela překvapeni. Ale máte pravdu!
Tento týden skupina vědců ze Španělska, Londýna a USA představila scutoid, nový osmistranný tvar. S šestiúhelníkem na jedné straně a pětiúhelníkem na druhé straně vypadá scutoid jako hranol s odříznutým jedním rohem - nebo jako zkroucený hranol, podle toho, koho se ptáte.
Více než teoretický geometrický tvar existují scutoidy v celé přírodě - dokonce i ve vašem vlastním těle. Čtěte dále a dozvíte se, jak tento nový tvar pomáhá vysvětlit, proč některé z našich tkání vypadají tak, jak vypadají, a jak by tento objev mohl dokonce zahájit nové lékařské objevy.
Jak vědci objevili tvar?
Hledání scutoidu výzkumným týmem začalo na překvapivém místě: biologii. Přesněji řečeno, výzkumný tým se rozhodl porozumět tomu, jak mohou zvířecí buňky růst a vytvářet složité zakřivené struktury, jaké vidíme v přírodě - například křivku brouka.
Opravdu si to nedokážete představit? Pomysli na kameny, které tvoří klenuté dveře. Kameny po stranách oblouku mohou mít jednoduché tvary, protože kameny mohou ležet naplocho na sobě a jít rovně nahoru a dolů. Kameny nahoře však potřebují složitější tvar - klínovitý, s delší horní a kratší spodní částí - aby vytvořily skutečný oblouk.
•••Salem Al-foraih / Moment / GettyImages
Stejný druh principu platí pro buňky. Zatímco jedna vrstva buněk může ležet naplocho - například vnější vrstvy buněk na vašem kůže nebo buňky, které rostou naplocho na desce v laboratoři - většina struktur v přírodě je více komplex. K jejich vytvoření tedy vyžadují složitější tvary buněk.
To vím nějaký druh buněčného tvaru by vysvětlil složité struktury, jako jsou slinné žlázy, vědci použili počítačové modelování k identifikaci některých kandidátů - a tak se scutoid narodil.
Když vědci poté hledali scutoidy v přírodě, našli je. Scutoidy tvoří část slinných žláz - strukturu, kde se buňky musí organizovat, aby vytvořily a dutá trubice - a vědci našli buňky ve tvaru scutoidu ve vývoji a ve zralé ovocné mušce papírové kapesníky.
Není divu, že scutoidní tvary jsou soustředěny v oblastech, kde je tkáň zakřivená - ale nenacházejí se v tkáních, které leží naplocho.
Scutoidní objev má důsledky pro reálný svět
I když je snadné uvažovat o 3D geometrickém modelování jako o teoretickém - hej, čistý, víme, proč slinná žláza vypadá takhle! - může to být průlom pro výzkum v oblasti zdraví.
Vědci stále hledají způsoby, jak v laboratoři pěstovat realističtější tkáně, protože to vědcům umožňuje experimenty v „reálných“ podmínkách bez nákladů (nebo potenciálních etických problémů) na experimentování zvířata. Další informace o tom, jak se buňky organizují, mohou vědcům ve zdravotnictví pomoci navrhnout realističtější experimenty. Mohlo by to také umožnit vědcům pěstovat v laboratoři lepší orgány a tkáně, což v budoucnu pomůže připravit půdu pro laboratorní transplantace orgánů.
Sečteno a podtrženo? Věnujte pozornost matematice. Jednoho dne mohou tyto geometrické dovednosti zachránit životy!