У какой формы шестиугольник сверху, пятиугольник снизу и треугольник сбоку?
Если бы вы сказали скутоид, мы бы... ну, мы были бы очень удивлены. Но ты прав!
На этой неделе группа ученых из Испании, Лондона и США. представил щитовидный, новая восьмиугольная форма. С шестиугольником с одной стороны и пятиугольником с другой, скутоид выглядит как призма с отрубленным одним углом - или как витая призмав зависимости от того, кого вы спросите.
Скутоиды существуют не только в теоретической геометрической форме, но и в природе - даже в вашем собственном теле. Читайте дальше, чтобы узнать, как эта новая форма помогает объяснить, почему некоторые из наших тканей выглядят так, как они, и как это открытие может даже привести к новым медицинским открытиям.
Как ученые обнаружили форму?
Поиски щитовидной железы начались исследовательской группой в удивительном месте: биологии. Точнее, исследовательская группа намеревалась понять, как клетки животных могут расти, создавая сложные изогнутые структуры, подобные тем, которые мы видим в природе - например, изгиб спины жука.
Не могу это представить? Подумайте о камнях, из которых состоит арочный дверной проем. Камни по бокам арки могут иметь простую форму, так как камни могут лежать друг на друге и идти прямо вверх и вниз. Но камням наверху нужна более сложная форма - клиновидная, с более длинным верхом и более коротким низом, чтобы создать настоящую арку.
•••Салем Аль-Фораих / Момент / GettyImages
Тот же принцип справедлив и для клеток. В то время как один слой ячеек может лежать ровно - например, внешние слои ячеек на вашем кожа или клетки, которые плоско растут на пластине в лаборатории - большинство структур в природе более сложный. Поэтому для их создания требуются более сложные формы ячеек.
Знаю это некоторый форма клетки могла бы объяснить сложные структуры, такие как слюнные железы, исследователи использовали компьютерное моделирование, чтобы идентифицировать некоторых кандидатов - и, таким образом, родилась скутоид.
Когда исследователи затем искали скутоиды в природе, они их нашли. Щитовки составляют часть слюнных желез - структуру, в которой клетки должны организовываться, чтобы сформировать полая трубка - и исследователи обнаружили щитовидные клетки в развивающихся и зрелых плодовых мушках. ткани.
Неудивительно, что скутоидные формы сконцентрированы в областях, где ткань изогнута, но их нет в тканях, которые лежат ровно.
Открытие щитовидной железы имеет практические последствия
Хотя легко думать о трехмерном геометрическом моделировании как о теоретическом - эй, аккуратно, мы знаем, почему слюнная железа выглядит так! - это могло бы стать прорывом в исследованиях в области здравоохранения.
Ученые всегда ищут способы выращивать более реалистичные ткани в лаборатории, поскольку это позволяет исследователям эксперименты в «реалистичных» условиях без затрат (или потенциальных этических проблем) экспериментов над животные. Изучение того, как организуются клетки, может помочь исследователям в области здравоохранения разрабатывать более реалистичные эксперименты. Это также может позволить ученым выращивать более качественные органы и ткани в лаборатории, что поможет проложить путь для трансплантации органов в лаборатории в будущем.
Суть? Обратите внимание на математику. Когда-нибудь эти навыки геометрии могут спасти жизни!