Οι ερευνητές ανακαλύπτουν πώς τα ζώα αναπτύσσουν τα αιχμηρά μέρη του σώματός τους

Πίστωση: Δημόσιος τομέας Pixabay / CC0

Μια διεπιστημονική ομάδα από το Πανεπιστήμιο Monash ανακάλυψε έναν νέο παγκόσμιο κανόνα βιολογικής ανάπτυξης που εξηγεί εκπληκτικές ομοιότητες στα σχήματα αιχμηρών δομών σε ολόκληρο το δέντρο της ζωής, συμπεριλαμβανομένων των δοντιών, των κέρατων, των νυχιών, των ράμφων, των κελυφών των ζώων, ακόμη και των αγκαθιών και των αγκάθια των φυτών . .


Τα ζώα και τα φυτά αναπτύσσονται συχνά σε συγκεκριμένα μοτίβα, όπως οι λογαριθμικές σπείρες μετά τη χρυσή αναλογία. Υπάρχουν πολύ απλές διαδικασίες που δημιουργούν αυτά τα μοτίβα – μια λογαριθμική σπείρα παράγεται όταν η μία πλευρά μιας δομής μεγαλώνει γρηγορότερα από μια άλλη σε σταθερή αναλογία. Μπορούμε να ονομάσουμε αυτούς τους «κανόνες ανάπτυξης» και μας βοηθούν να κατανοήσουμε γιατί οι οργανισμοί έρχονται σε συγκεκριμένα σχήματα.

Στη νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε σήμερα στο Βιολογία BMC, η ερευνητική ομάδα δείχνει έναν νέο κανόνα που ονομάζεται «καταρράκτης εξουσίας» με βάση το σχήμα «Καταρράκτες» σε ένα δόντι ακολουθώντας έναν νόμο περί εξουσίας.

Όταν ένας ελέφαντας ελέφαντα επιμηκύνεται, επεκτείνεται με πολύ συγκεκριμένο ρυθμό ακολουθώντας έναν «νόμο ισχύος» – ένα μαθηματικό σχήμα όπου υπάρχει μια ευθεία σχέση μεταξύ του λογάριθμου του πλάτους και του μήκους του ελέφαντα. Οι νόμοι της εξουσίας βρίσκονται στη φύση, όπως και στο μέγεθος των σεισμών, στο μέγεθος των πόλεων και στην κίνηση του χρηματιστηρίου.

Αυτό το μοντέλο ισχύει για πολλούς των ζώων, στα δόντια των γιγαντιαίων καρχαριών, του Tyrannosaurus rex, των μαμούθ και ακόμη και των ανθρώπων. Απίστευτα, αυτό νόμος εξουσίας λειτουργεί για νύχια, οπλές, κέρατα, κυνόδοντες, κελύφη σαλιγκαριών, κέρατα και ράμφη θηλαστικών, πουλιών και δεινοσαύρων. Πέρα από τα ζώα, η ομάδα το παρατήρησε επίσης στα αγκάθια του τριαντάφυλλου και της λεμονιάς.

Ο αναπληρωτής καθηγητής Alistair Evans της Σχολής Βιολογικών Επιστημών στο Πανεπιστήμιο Monash ηγήθηκε της ερευνητικής ομάδας.

«Η ποικιλία των ζώων, ακόμη και των φυτών, που ακολουθούν αυτόν τον κανόνα είναι εκπληκτική», δήλωσε ο Αναπληρωτής Καθηγητής Έβανς.

«Ήμασταν πολύ σοκαρισμένοι που το βρήκαμε σχεδόν παντού που έχουμε κοιτάξει πέρα ​​από τα βασίλεια της ζωής – σε ζωντανά ζώα και σε αυτά που έχουν εξαφανιστεί για εκατομμύρια χρόνια».

Το νέο μοντέλο επεκτείνει τις ιδέες του αναλυτή, φυσικού και μαθηματικού πολυμαθικού Sir Christopher Wren, σχεδιαστή του καθεδρικού ναού του Αγίου Παύλου στο Λονδίνο. Το 1659, ο Wren πρότεινε ότι ένα κέλυφος σαλιγκαριού θα μπορούσε να είναι ένας κώνος που στρίβεται για να είναι μια λογαριθμική σπείρα. Η νέα μελέτη δείχνει ότι τα κελύφη και άλλα σχήματα όπως τα δόντια και τα κέρατα είναι στην πραγματικότητα το σχήμα του καταρράκτη ισχύος (που ονομάζεται “κώνος ισχύος”).

“Αυτός ο νέος κανόνας είναι το λείπει κομμάτι ενός παζλ 350 ετών για το πώς μεγαλώνουν τα ζώα και τα μέρη τους”, δήλωσε ο αναπληρωτής καθηγητής Evans.

«Επειδή τόσες πολλές δομές ακολουθούν αυτό το μοτίβο ανάπτυξης, μπορούμε να το χρησιμοποιήσουμε για να προβλέψουμε το πιθανό μοτίβο εξέλιξης. Κάθε φορά που τα ζώα εξελίσσονται δόντια, κέρατα ή νύχια, φαίνεται πολύ πιθανό ότι θα έχουν αυτό το σχήμα. Μας επιτρέπει ακόμη να προβλέψουμε πώς θα μοιάζουν τα μυθικά ζώα αν ακολουθούν τα ίδια μοτίβα στη φύση. “

«Τώρα μπορούμε να καταλάβουμε πώς θα μοιάζουν οι δράκοι από το Game of Thrones και τα φανταστικά θηρία του Χάρι Πότερ», δήλωσε ο Αναπληρωτής Καθηγητής Έβανς.


Προβλέποντας την ανθρώπινη εξέλιξη: τα δόντια λένε την ιστορία


Περισσότερες πληροφορίες:
Βιολογία BMC (2021). DOI: 10.1186 / s12915-021-00990-w

Παρέχεται από
Πανεπιστήμιο Monash

Παραθέτω, αναφορά: Οι ερευνητές ανακαλύπτουν πώς τα ζώα αναπτύσσουν μυτερά μέρη του σώματος (2021, 29 Μαρτίου) Ανακτήθηκαν στις 30 Μαρτίου 2021 από https://phys.org/news/2021-03-animals-pointy-body.html

Αυτό το έγγραφο υπόκειται σε πνευματικά δικαιώματα. Εκτός από την ορθή χρήση για ιδιωτικούς σκοπούς μελέτης ή έρευνας, κανένα μέρος δεν μπορεί να αναπαραχθεί χωρίς γραπτή άδεια. Το περιεχόμενο παρέχεται μόνο για πληροφορίες.

READ  Το πλήρωμα της Soyuz μεταφέρει διαστημόπλοιο σε νέο χώρο στάθμευσης διαστημικού σταθμού - Spaceflight Now

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *