Istraživači su u PNAS Nexus objavili katalog sa 100 primera pravih teselacija — fizički odvojenih pločica razdvojenih mekšim šavovima — koji se javljaju u životinjama, biljkama i mikrobima. Studija pokazuje da geometrija, rast i potreba za balansom čvrstine i fleksibilnosti vode ka sličnim rešenjima u nezavisnoj evoluciji. Katalog služi kao onlajn resurs za prepoznavanje i poređenje ovih obrazaca u daljim istraživanjima.
Zašto život češće stvara pločaste (teselacijske) obrasce? Novi katalog sa 100 primera objašnjava
Chitons’ shell plates and girdles.Sign up for Today in Science, a free daily newsletter from Scientific American and join a community of science-loving readers.Cavan Images/Alamy
Zrcalni pauk može munjevito pomerati mozaik sitnih reflektujućih pločica ispod spoljnog sloja stomaka, menjajući obrazac ogledalastih bljeskova. Slični pločasti obrasci s mekanim šavovima pojavljuju se širom stabla života — od kornjačinih školjki i ajkula do kora tropskog voća i semena prosa.
Close-up of whole, fresh, ripe salak fruit
Šta su prave teselacije?
Autori studije objavljene u časopisu PNAS Nexus razlikuju prave teselacije od čisto vizuelnih ili šupljih obrazaca: prave teselacije su strukture sastavljene od diskretnih, fizički odvojenih pločica (tiles) razdvojenih mekšim šavovima. Takve pločaste jedinice su stvarne, građevne komponente tela, a ne samo pigmentacija ili površinska tekstura.
Salak fruit's outer covering.Picture Partners/Alamy
Gde se javljaju i primeri iz studije
Istraživači su sastavili katalog sa 100 primera teselacija iz životinjskog, biljnog i mikrobnog sveta. Neki ključni primeri uključuju:
Butterfly wing scales.nevodka/Alamy
- Mozaik heksagona i pentagona u hrskavici raža, otkriven pomoću mikro-CT skeniranja.
- Artikulirane pločice školjke kod kotilona (chitoni).
- Teselirana hrskavica kod ajkula i raža.
- Mikroskopski oklopi ameba koji su izgrađeni od skupljenih mineralnih pločica.
- Pločice na sočivima insekata i korkaste ploče na biljci poznatoj kao "elephant's foot".
- Slikoviti primeri na semenu prosa i kori salak voćke.
Zašto se ovi obrasci ponavljaju?
Ponavljanje pločastih rešenja u raznim granama života objašnjavaju osnovni fizički i biološki faktori: geometrija, način rasta i funkcionalne potrebe. Pretežno šesto‑uglasti obrasci su efikasan način da se pokrije zakrivljena površina bez velikih praznina. Granice pločica često se poklapaju sa zonama rasta, što omogućava tkivima da se šire i obnavljaju bez gubitka funkcije.
Armadillo girdled lizard (Cordylus cataphractus) biting its own tail while trying to roll into defensive ball captive South Africa
Previše kruta struktura dobro podnosi sile, ali loše omogućava pokret — zato kombinacija tvrdih pločica i mekših šavova predstavlja kompromis između čvrstine i fleksibilnosti. — Stanislav Gorb, Kiel University
Kako katalog pomaže nauci
Autori se nadaju da će onlajn katalog postati živ resurs za biologe, paleontologe, botanike i inženjere biomaterijala. Katalog olakšava prepoznavanje i poređenje teselacija među vrlo različitim organizmima i može pomoći pri formulisanja novih hipoteza o evoluciji, razvoju tkiva i dizajnu materijala inspirisanih prirodom.
Armadillo lizards’ bony plates.Nature Picture Library/Alamy (top); Life on white/Alamy (bottom)
Citati autora:
Mason Dean, City University of Hong Kong: Kad počnete da obraćate pažnju, vidite teselacije svuda oko sebe. Jana Ciecierska-Holmes, Humboldt University of Berlin: Počeli smo da tražimo pločaste obrasce i bili smo iznenađeni koliko su rašireni i varijabilni.
Ovaj pregled ne menja primarne nalaze studije, već ih sistematizuje i čini dostupnim široj naučnoj zajednici.
Pomozite nam da budemo bolji.
