Welche Form hat eine sechseckige Oberseite, eine fünfeckige Unterseite und ein Dreieck an der Seite?
Wenn Sie einen Skutoiden sagen würden, wären wir... nun, wir wären ziemlich überrascht. Aber du hast recht!
Diese Woche hat eine Gruppe von Wissenschaftlern aus Spanien, London und den USA enthüllt die scutoid, eine neue achtseitige Form. Mit einem Sechseck auf der einen Seite und einem Fünfeck auf der anderen sieht das Skutoid aus wie ein Prisma mit einer abgehackten Ecke – oder wie ein verdrehtes Prisma, je nachdem, wen Sie fragen.
Scutoids sind mehr als nur eine theoretische geometrische Form, sondern existieren in der ganzen Natur – sogar in Ihrem eigenen Körper. Lesen Sie weiter, um zu erfahren, wie diese neue Form erklärt, warum einige unserer Gewebe so aussehen, wie sie aussehen, und wie diese Entdeckung sogar zu neuen medizinischen Entdeckungen führen könnte.
Wie haben Wissenschaftler die Form entdeckt?
Die Suche des Forscherteams nach dem Skutoid begann an einem überraschenden Ort: der Biologie. Genauer gesagt wollte das Forscherteam verstehen, wie tierische Zellen zu komplexen, gekrümmten Strukturen wachsen können, wie wir sie in der Natur sehen – zum Beispiel die Krümmung eines Käferrückens.
Kannst du es dir nicht wirklich vorstellen? Denken Sie an die Steine, aus denen ein Torbogen besteht. Die Steine an den Seiten des Bogens können einfache Formen haben, da die Steine flach übereinander liegen können, um gerade nach oben und unten zu gehen. Aber die Steine oben brauchen eine komplexere Form – keilförmig, mit einer längeren Oberseite und einer kürzeren Unterseite – um einen tatsächlichen Bogen zu schaffen.
•••Salem Al-foraih/Moment/GettyImages
Das gleiche Prinzip gilt für Zellen. Während eine einzelne Zellschicht möglicherweise flach liegen kann – zum Beispiel die äußeren Zellschichten auf Ihrem Haut oder Zellen, die im Labor flach auf einer Platte wachsen – die meisten Strukturen in der Natur sind mehr Komplex. Daher benötigen sie komplexere Zellformen, um sie zu erstellen.
Wissend, dass etwas Zellform komplexe Strukturen wie Speicheldrüsen erklären würde, identifizierten die Forscher mit Hilfe von Computermodellen einige Kandidaten – und so war das Skutoid geboren.
Als die Forscher dann in der Natur nach Skutoiden suchten, fanden sie sie. Scutoids bilden einen Teil der Speicheldrüsen – eine Struktur, in der sich Zellen organisieren müssen, um ein Hohlröhre – und die Forscher fanden skutoidförmige Zellen in sich entwickelnden und in reifen Fruchtfliegen Gewebe.
Es überrascht nicht, dass sich die Scutoid-Formen auf Bereiche konzentrieren, in denen das Gewebe gekrümmt ist – aber sie sind nicht in flach liegenden Geweben zu finden.
Die Scutoid-Entdeckung hat Auswirkungen auf die reale Welt
Obwohl man sich die geometrische 3D-Modellierung leicht als theoretisch vorstellen kann – hey, schön, wir wissen, warum eine Speicheldrüse so aussieht! – es könnte ein Durchbruch für die Gesundheitsforschung sein.
Wissenschaftler suchen immer nach Möglichkeiten, realistischeres Gewebe im Labor zu züchten, da Forscher dies tun können Experimente unter „lebensechten“ Bedingungen ohne die Kosten (oder potenzielle ethische Probleme) des Experimentierens Tiere. Mehr darüber zu erfahren, wie sich Zellen organisieren, kann Gesundheitsforschern helfen, realistischere Experimente zu entwerfen. Es könnte Wissenschaftlern auch ermöglichen, bessere Organe und Gewebe im Labor zu züchten, was dazu beiträgt, den Weg für im Labor gezüchtete Organtransplantationen in der Zukunft zu ebnen.
Das Endergebnis? Pass auf in Mathe. Eines Tages könnten diese Geometriefähigkeiten Leben retten!