Nowe badanie: geometryczne wzory na nosach ssaków odkryte dzięki zaawansowanym technologiom

WarsawNaukowcy niedawno odkryli fascynujące szczegóły dotyczące unikalnych kształtów na nosach niektórych ssaków. Korzystając z zaawansowanego obrazowania 3D i symulacji komputerowych, badacze z Uniwersytetu w Genewie zidentyfikowali, jak te kształty powstają. Może to pomóc nam zrozumieć inne struktury biologiczne. Badanie, przeprowadzone we współpracy z kilkoma innymi instytucjami, analizuje, jak warstwy skóry rosną i współdziałają z naczyniami krwionośnymi, tworząc te wzory w trakcie rozwoju embrionów.

Badania wykazują, że nosy zwierząt takich jak psy, fretki i krowy rozwijają wzory z wielokątów ze względu na różne tempo wzrostu tkanek oraz wsparcie, jakie zapewniają im naczynia krwionośne znajdujące się poniżej. Kluczowe ustalenia obejmują:

Sieci poligonalne formują się w trakcie rozwoju embrionalnego w zewnętrznej warstwie skóry, czyli w naskórku. Naczynia krwionośne w skórze właściwej pełnią funkcję strukturalnych podpór dla tych sieci. Szybszy wzrost naskórka w porównaniu do skóry właściwej prowadzi do powstawania napięć mechanicznych.

Naczynia krwionośne odgrywają kluczową rolę w rozmieszczaniu geometrycznych wzorców w ciele. Jest to pierwszy przykład tego, co naukowcy nazywają "mechaniczną informacją pozycjonującą". Dzięki niej, kiedy skóra zbytnio się rozciąga, w określonych miejscach narasta ciśnienie, co prowadzi do powstawania rowków i kopuł.

Zobacz również:

Dzisiaj · 14:37

Nowa metoda leczenia epilepsji: genetyka i mapowanie mózgu w praktyce

Te idee mogą być stosowane w innych dziedzinach, nie tylko w odniesieniu do nosa. W biologii podobne wzorce mają znaczenie w takich procesach jak utrzymanie wilgoci w nosach ssaków, co polepsza ich węch. Zrozumienie tych mechanizmów może wspierać wiele dziedzin, od badania rozwoju organizmów żywych po projektowanie innowacji w nauce i technologii przez naśladowanie procesów naturalnych.

Badanie naturalnych wzorców, jak model reakcji-dyfuzji Turinga, pozwala lepiej zrozumieć złożoność natury. Niektóre wzory tłumaczą procesy chemiczne, podczas gdy inne, jak te występujące w nosach ssaków, są kształtowane przez siły mechaniczne i ograniczenia strukturalne.

Badanie to wskazuje na potrzebę zgłębiania, jak siły fizyczne wpływają na różne wzorce w organizmach żywych. Wzorce te obejmują tworzenie się struktur ciała oraz specyficznych cech, takich jak wzory na skórze i zgięcia mózgu. Poznanie tych powiązań może pomóc naukowcom lepiej zrozumieć, jak zbudowane są organizmy żywe i jak ich wygląd wiąże się z funkcją.