Среда, 24 апреля, 2024
Парсер

Дивовижна природа. Математики знайшли дуже дивний зв’язок між смужками зебри та сперматозоїдами

Дивовижна природа. Математики знайшли дуже дивний зв’язок між смужками зебри та сперматозоїдами

Коливання хвоста сперматозоїда створюють візерунки, схожі на смужки на тілі зебри (Фото:EcoPic/Depositphotos)

Математики Гермес Блумфілд-Гаделха і його аспірант Джеймс Касс провели несподіване дослідження. Під час своєї роботи вони виявили, що між смужками на тілі зебри та хвостами сперматозоїдів існує зв’язок.

Висновки вчених опубліковано в журналі Nature Communications. За основу математики взяли ідею Алан Тюрінга про те, що в природі виникають хвилясті або плямисті візерунки. Знаменитий дослідник описав реакційно-дифузійні системи, в яких біологічні візерунки можуть виникати внаслідок реакції молекул, що переміщуються в просторі.

Учені створили модель, щоб описати обертальний рух хвоста сперматозоїда — джгутика. Як з’ясувалося, «динаміка реакції-дифузії добре пояснює спостережувані моделі джгутикового биття». Коливання були аналогічні тим, які зафіксовано в хімічних системах.

Биття джгутика починається з молекулярних моторів біля його основи. А далі воно хвилями поширюється висячою структурою. Саме цей процес і змоделювали за допомогою динаміки реакції-дифузії. У результаті виявилося, що рухи створюють полосоподібні візерунки. Вони дуже схожі на чорно-біле забарвлення зебр.

«Ми показали, що за цим математичним „рецептом“ слідують два дуже далеких види — сперматозоїд бика і Chlamydomonas, зеленої водорості, яку використовують як модельний організм в усій науці, — що говорить про те, що природа відтворює подібні рішення», — підсумував Блумфілд-Гаделха.