Welke vorm heeft een zeshoekige bovenkant, een vijfhoekige onderkant en een driehoek op zijn kant?
Als je een scutoid zou zeggen, zouden we... nou ja, we zouden behoorlijk verrast zijn. Maar je hebt gelijk!
Deze week heeft een groep wetenschappers uit Spanje, Londen en de V.S. onthulde de scutoid, een nieuwe achtzijdige vorm. Met een zeshoek aan de ene kant en een vijfhoek aan de andere, ziet de scutoïde eruit als een prisma waarvan een hoek is afgehakt - of als een gedraaid prisma, afhankelijk van wie je het vraagt.
Scutoids zijn meer dan een theoretische geometrische vorm, ze bestaan overal in de natuur - zelfs in je eigen lichaam. Lees verder om meer te weten te komen over hoe deze nieuwe vorm helpt verklaren waarom sommige van onze weefsels er zo uitzien, en hoe de ontdekking zelfs nieuwe medische ontdekkingen zou kunnen lanceren.
Hoe hebben wetenschappers de vorm ontdekt?
De zoektocht van het onderzoeksteam naar de scutoid begon op een verrassende plek: biologie. Om precies te zijn, het onderzoeksteam wilde begrijpen hoe dierlijke cellen kunnen groeien om complexe, gebogen structuren te creëren zoals we die in de natuur zien, bijvoorbeeld de kromming van de rug van een kever.
Kun je het je niet goed voorstellen? Denk aan de stenen waaruit een gewelfde deuropening bestaat. De stenen aan de zijkanten van de boog kunnen eenvoudige vormen hebben, omdat de stenen plat op elkaar kunnen liggen om recht op en neer te gaan. Maar de stenen aan de bovenkant hebben een complexere vorm nodig - wigvormig, met een langere bovenkant en een kortere onderkant - om een echte boog te creëren.
•••Salem Al-foraih/Moment/GettyImages
Hetzelfde soort principe geldt voor cellen. Hoewel een enkele laag cellen mogelijk plat kan liggen, bijvoorbeeld de buitenste lagen cellen op uw huid, of cellen die plat op een plaat in het laboratorium groeien - de meeste structuren in de natuur zijn meer complex. Ze hebben dus complexere celvormen nodig om ze te maken.
Wetende dat sommige soort celvorm complexe structuren zoals speekselklieren zou verklaren, gebruikten de onderzoekers computermodellering om enkele kandidaten te identificeren - en zo werd de scutoid geboren.
Toen de onderzoekers vervolgens in de natuur naar scutoïden zochten, vonden ze die. Scutoïden maken deel uit van speekselklieren - een structuur waarin cellen zich moeten organiseren om een holle buis - en de onderzoekers vonden scutoïde-vormige cellen in zich ontwikkelende en in volwassen fruitvlieg weefsels.
Het is niet verrassend dat de scutoïde vormen geconcentreerd zijn in gebieden waar het weefsel gebogen is, maar ze worden niet gevonden in platliggende weefsels.
De ontdekking van de scutoid heeft implicaties voor de echte wereld
Hoewel het gemakkelijk is om 3D-geometrische modellering als theoretisch te beschouwen - hey, netjes, we weten waarom een speekselklier er zo uitziet! – het zou een doorbraak kunnen zijn voor gezondheidsonderzoek.
Wetenschappers zijn altijd op zoek naar manieren om meer realistische weefsels in het laboratorium te kweken, omdat onderzoekers dat kunnen experimenten in "levensechte" omstandigheden zonder de kosten (of mogelijke ethische problemen) van experimenteren op dieren. Door meer te leren over hoe cellen zich organiseren, kunnen gezondheidsonderzoekers realistischere experimenten ontwerpen. Het zou wetenschappers ook in staat kunnen stellen betere organen en weefsels in het laboratorium te kweken, wat de weg vrijmaakt voor in het laboratorium gekweekte orgaantransplantaties in de toekomst.
Het komt neer op? Let op bij wiskunde. Op een dag kunnen die meetkundige vaardigheden levens redden!