Τι σχήμα έχει μια εξαγωνική κορυφή, έναν πενταγωνικό πυθμένα και ένα τρίγωνο στο πλάι του;
Αν είπατε ένα σκουτοειδή, θα... θα ήμασταν πολύ έκπληκτοι. Αλλά έχεις δίκιο!
Αυτή την εβδομάδα, μια ομάδα επιστημόνων από την Ισπανία, το Λονδίνο και τις ΗΠΑ αποκάλυψε το σκατοειδές, ένα νέο σχήμα οκτώ όψεων. Με ένα εξάγωνο στη μία πλευρά και ένα πεντάγωνο από την άλλη, το scutoid μοιάζει με πρίσμα με μια γωνία κομμένη - ή σαν στριμμένο πρίσμα, ανάλογα με το ποιος ρωτάτε.
Πάνω από ένα θεωρητικό γεωμετρικό σχήμα, τα scutoids υπάρχουν σε όλη τη φύση - ακόμη και στο σώμα σας. Διαβάστε παρακάτω για να μάθετε πώς αυτό το νέο σχήμα βοηθά να εξηγήσετε γιατί μερικοί από τους ιστούς μας φαίνονται με τον τρόπο που κάνουν και πώς η ανακάλυψη θα μπορούσε ακόμη και να ξεκινήσει νέες ιατρικές ανακαλύψεις.
Πώς ανακάλυψαν οι επιστήμονες το σχήμα;
Η αναζήτηση της ερευνητικής ομάδας για το scutoid ξεκίνησε σε ένα εκπληκτικό μέρος: τη βιολογία. Για να είμαστε πιο ακριβείς, η ερευνητική ομάδα ξεκίνησε να καταλάβει πώς τα ζωικά κύτταρα μπορούν να αναπτυχθούν για να δημιουργήσουν σύνθετες, καμπύλες δομές όπως βλέπουμε στη φύση - για παράδειγμα την καμπύλη της πλάτης ενός σκαθαριού.
Δεν μπορείτε να το φανταστείτε πραγματικά; Σκεφτείτε τις πέτρες που αποτελούν μια τοξωτή πόρτα. Οι πέτρες στις πλευρές της καμάρας μπορούν να έχουν απλά σχήματα, καθώς οι πέτρες μπορούν να βρίσκονται επίπεδες η μια πάνω στην άλλη για να πάνε ευθεία πάνω και κάτω. Αλλά οι πέτρες στην κορυφή χρειάζονται ένα πιο περίπλοκο σχήμα - σχήμα σφήνας, με μακρύτερη κορυφή και μικρότερο πάτο - για να δημιουργήσουν πραγματική καμάρα.
•••Salem Al-foraih / Moment / GettyImages
Το ίδιο είδος αρχής ισχύει και για τα κύτταρα. Ενώ ένα μόνο στρώμα κελιών μπορεί να είναι επίπεδο - για παράδειγμα, τα εξωτερικά στρώματα των κυττάρων σας δέρμα ή κύτταρα που αναπτύσσονται επίπεδα σε ένα πιάτο στο εργαστήριο - οι περισσότερες από τις δομές στη φύση είναι περισσότερες συγκρότημα. Επομένως, απαιτούν πιο περίπλοκα σχήματα κελιού για να τα δημιουργήσουν.
Γνωρίζοντας ότι μερικοί Το είδος του κυτταρικού σχήματος θα εξηγούσε σύνθετες δομές όπως τους σιελογόνους αδένες, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τη μοντελοποίηση υπολογιστών για να εντοπίσουν ορισμένους υποψήφιους - και έτσι γεννήθηκε το scutoid
Όταν οι ερευνητές έψαχναν στη συνέχεια για scutoids στη φύση, τα βρήκαν. Τα σκουτοειδή αποτελούν μέρος των σιελογόνων αδένων - μια δομή όπου τα κύτταρα πρέπει να οργανωθούν για να σχηματίσουν α κοίλος σωλήνας - και οι ερευνητές ανακάλυψαν κύτταρα σχήματος στουτοειδούς στην ανάπτυξη και στην ώριμη μύγα φρούτων ιστοί.
Δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι τα σχήματα των στουτοειδών συγκεντρώνονται σε περιοχές όπου ο ιστός είναι καμπύλος - αλλά δεν βρίσκονται σε ιστούς που είναι επίπεδες.
Η ανακάλυψη scutoid έχει πραγματικές επιπτώσεις
Ενώ είναι εύκολο να θεωρήσουμε ότι η τρισδιάστατη γεωμετρική μοντελοποίηση είναι θεωρητική - hey, τακτοποιημένη, γνωρίζουμε γιατί ένας σιελογόνος αδένας μοιάζει με αυτό! - θα μπορούσε να είναι μια σημαντική ανακάλυψη για την έρευνα για την υγεία.
Οι επιστήμονες αναζητούν πάντα τρόπους για την ανάπτυξη πιο ρεαλιστικών ιστών στο εργαστήριο, καθώς επιτρέπει στους ερευνητές πειράματα σε «ζωντανές» συνθήκες χωρίς το κόστος (ή πιθανά ηθικά ζητήματα) του πειραματισμού των ζώων. Η εκμάθηση περισσότερων για τον τρόπο οργάνωσης των κυττάρων μπορεί να βοηθήσει τους ερευνητές υγείας να σχεδιάσουν πιο ρεαλιστικά πειράματα. Θα μπορούσε επίσης να επιτρέψει στους επιστήμονες να αναπτύξουν καλύτερα όργανα και ιστούς στο εργαστήριο, βοηθώντας να ανοίξει το δρόμο για μεταμοσχεύσεις οργάνων που έχουν αναπτυχθεί στο εργαστήριο στο μέλλον.
Η κατώτατη γραμμή? Δώστε προσοχή στα μαθηματικά. Κάποια μέρα, αυτές οι δεξιότητες γεωμετρίας μπορεί να σώσουν ζωές!