Большинству из нас нужно только овладеть классическими формами, такими как круги, квадраты, треугольники и горстка многоугольников, чтобы жить в этом мире. Но это еще не все - есть десятки причудливых фигур, которые ученые, инженеры и биологи классифицировали, в том числе такие, как полусухая спираль, обнаруженная в 2014 году, которая напоминает изогнутого Слинки. Теперь биологи нашли еще одну новую форму, получившую название скутоид. Скорее всего, он обнаружен в ваших подмышках, на носу и по всему лицу, так как это форма, которую принимают клетки кожи при сгибании.
Брюс Й. Ли из Forbes сообщает, что новая форма, описанная в статье в журнале Nature Communications, помогает решить давнюю проблему с кожей человека. Миллионы на миллионы эпителиальных клеток упакованы вместе, чтобы создать человеческую кожу, которая очень хороша для того, чтобы быть воздухо- и водонепроницаемой. На абсолютно плоской поверхности колонны, призмы или кубовидные ячейки могут быть сжаты достаточно близко друг к другу, чтобы создать такой сильный барьер. Но человеческое тело имеет немного, если вообще какие-то плоские поверхности (извинения за пресс Ченнинга Татума), то есть кубы и столбцы не работают. И эпителиальные клетки должны делать довольно экстремальные изгибы и изгибы во время эмбрионального развития.
Чтобы разгадать тайну, исследователи в США и Европе совместно разработали компьютерную модель, используя процесс, называемый диаграммой Вороного, чтобы выяснить, как эпителиальные клетки упакованы вместе. Согласно пресс-релизу, лучшим решением была совершенно новая форма, которую команда окрестила скутоидом, поскольку она напоминает вид сверху на щиток жука, часть его раковины. Форма выглядит как длинная пятисторонняя призма с диагональной гранью, срезанной с одного конца, давая этому концу шесть сторон. Это позволяет упаковывать скутоиды вместе с чередующимися пятисторонними и шестигранными концами, составляющими поверхность, что позволяет формам создавать изогнутые поверхности, не раздвигаясь. Не беспокойтесь, если трудно представить - у команды были проблемы с пониманием этого, пока один из ученых и его дочь не смоделировали это, используя глину.
«В процессе [компьютерного] моделирования результаты, которые мы видели, были странными», - говорит в своем выпуске соавтор Хавьер Бучета из Университета Лихай. «Наша модель предсказывала, что по мере увеличения кривизны ткани колонны и формы бутылок были не единственными формами, которые [...] развивались клетками. К нашему удивлению, дополнительная фигура даже не имела названия в математике! Обычно у человека нет возможности назвать новую форму ».
Джессика Бодди из Gizmodo сообщает, что команда обнаружила похожие на скутоид формы в эпителии рыбок данио и слюнных желез плодовых мух. В то время как Улица Сезам, вероятно, не скоро будет петь о скутоиде, эта фигура может найти важное применение в медицине. «Например, если вы хотите выращивать искусственные органы, это открытие может помочь вам построить эшафот для поощрения такого типа упаковки клеток, точно имитируя естественный способ эффективного развития тканей», - говорит Бучета в пресс-релизе.
«Мы считаем, что это серьезный прорыв во многих отношениях», - говорит Бодди соавтор Луис Эскудеро из Университета Севильи. «Мы убеждены, что есть и другие последствия, которые мы пытаемся понять, когда говорим».
