새 연구: 포유류 코 패턴의 퍼즐 같은 기하학 원리 발견

Seoul과학자들이 최근 몇몇 포유동물의 코에 있는 특별한 모양에 대한 흥미로운 사실을 발견했습니다. 제네바 대학교의 연구진은 첨단 3D 영상 기술과 컴퓨터 시뮬레이션을 활용하여 이 모양들이 어떻게 형성되는지를 밝혀냈습니다. 이 연구는 다른 생물학적 구조에 대한 이해를 높이는 데 기여할 수 있습니다. 여러 기관들과 협력하여 수행된 이번 연구는 그 모양들이 형성되는 과정에서, 발생 초기의 배아에서 피부 층이 성장하고 혈관과 상호작용하는 방식을 조사합니다.

연구에 따르면, 개, 흰담비, 소와 같은 동물들의 코는 조직 성장의 속도 차이와 그 아래 혈관의 지지로 인해 다각형 모양의 패턴을 형성하게 됩니다. 주요 발견 사항은 다음과 같습니다:

1. 태생기 동안 표피, 즉 피부의 외층에 다각형 네트워크가 형성된다.
2. 진피의 혈관은 이러한 네트워크를 지탱하는 구조적 역할을 한다.
3. 표피의 성장 속도가 진피보다 빠르면 기계적 긴장이 발생한다.

혈관은 신체 내에서 기하학적 패턴을 위치시키는 중요한 역할을 합니다. 이것은 과학자들이 "기계적 위치 정보"라고 부르는 최초의 사례입니다. 이는 피부가 너무 많이 자라면서 특정 지점에 압력이 쌓이고, 그로 인해 홈과 돔이 형성되는 것을 보장합니다.

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이러한 개념은 코 이외의 다른 분야에도 적용될 수 있습니다. 생물학에서는 비슷한 패턴이 포유동물의 코 안에 수분을 유지하는 데 중요하며, 이는 후각 개선에 도움을 줍니다. 이를 이해하면 살아있는 생물의 발달 연구나 자연 과정을 모방한 과학 및 기술 디자인 개발 등 여러 분야에서 유익할 수 있습니다.

자연 패턴에 대한 연구, 예를 들어 튜링의 반응-확산 모델,은 자연의 복잡성을 이해하는 데 도움을 주었습니다. 일부 패턴은 화학적 과정을 통해 설명되며, 다른 패턴은 포유류의 코에서 볼 수 있듯이 기계적 힘과 구조적 제한에 의해 형성됩니다.

이 연구는 물리적 힘이 생물체의 다양한 패턴에 어떻게 영향을 미치는지를 더 탐구할 필요가 있음을 시사합니다. 이러한 패턴에는 신체 구조의 형성과 피부 패턴, 뇌 주름 같은 특정 특징이 포함됩니다. 이러한 연결을 이해함으로써 연구자들은 생명체의 설계 방식과 그들의 외형 및 기능이 어떻게 관련되어 있는지를 더 잘 알 수 있습니다.