Investigadors de la Universitat de Kent han descobert una fórmula matemàtica universal que pot descriure qualsevol ou d'ocell que existeixi a la natura, una cosa mai s'havia aconseguit.
La forma de l'ou ha cridat durant molt de temps l'atenció de matemàtics, enginyers i biòlegs des del punt de vista analític.
La forma ha estat molt valorada per la seva evolució, sent prou gran per incubar un embrió, prou petita per sortir del cos de la manera més eficient, en lloc de rodar un cop posada, estructuralment prou forta per suportar la càrrega i donar a llum 10,500. espècies que van sobreviure als dinosaures. L'ou s'anomena "forma perfecta".
L'anàlisi de totes les formes d'ou utilitza quatre formes geomètriques: una esfera, un el·lipsoide, una forma d'ou i una forma de pera (cònica) amb una fórmula matemàtica de la forma de pera que encara s'ha de derivar.
La percepció habitual d'una forma "en forma d'ou" és ovalada, amb un extrem punxegut i un extrem rom, i el punt més ample més proper a l'extrem rom, una mica com un ou de gallina. No obstant això, les coses poden ser molt més senzilles (com en el cas dels ous esfèrics que es veuen en mussols, per exemple) o molt més complexes (com en el cas dels ous en forma de pera que es veuen en esquirols, becatina i dues de les espècies més grans de pingüins) . Les dades mostren que la forma de l'ou es determina abans de la formació de la closca i per les membranes subjacents.
Per què l'ou té aquesta forma evolutiva és sorprenentment poc entès. És a dir, encara que hi ha algunes investigacions prèvies sobre el desenvolupament de la forma dels ous, no sabem exactament com es va produir aquest procés. En aquest context, l'atenció més destacada en aquest estudi es centra en els ous en forma de pera (inclosos en aquest estudi per universalitzar la fórmula). En els becaxinats comuns, la forma de pera és un tret adaptatiu que garanteix que els quatre ous (invariablement) "encaixin" al niu (amb les vores punxegudes cap a dins) per garantir la màxima àrea d'incubació sota la mare.
Els investigadors estan introduint una característica addicional a la fórmula en forma d'ou mitjançant el desenvolupament d'un model matemàtic per adaptar-se a una forma geomètrica completament nova, caracteritzada com l'última etapa en l'evolució de l'el·lipsoide esfèric aplicable a qualsevol geometria d'ou.
Aquesta nova fórmula matemàtica universal per a la forma de l'ou es basa en quatre paràmetres: longitud de l'ou, amplada màxima, desplaçament de l'eix vertical i una quarta part del diàmetre de l'ou.
Aquesta fórmula universal tan buscada és un pas important per entendre no només la forma de l'ou en si, sinó també com i per què va evolucionar, fent possibles aplicacions biològiques i tecnològiques generalitzades.
Les descripcions matemàtiques de totes les formes principals d'ous ja han trobat aplicació en la investigació alimentària, l'enginyeria mecànica, l'agricultura, la biologia, l'arquitectura i l'aeronàutica. Com a exemple, aquesta fórmula es pot aplicar a la construcció d'enginyeria de vaixells en forma d'ou de parets primes, que han de ser més resistents que els típics esfèrics.
Aquesta nova fórmula és un avenç important amb moltes aplicacions, com ara:
1. Descripció científica competent d'un objecte biològic.
Ara que un ou es pot descriure mitjançant una fórmula matemàtica, es simplificarà molt el treball en el camp de la taxonomia biològica, l'optimització de paràmetres tecnològics, la incubació d'ous i la selecció d'aus de corral.
2. Determinació precisa i senzilla de les característiques físiques d'un objecte biològic.
Les propietats externes de l'ou són vitals per als investigadors i enginyers que desenvolupen tecnologies per incubar, processar, emmagatzemar i classificar els ous. Es necessita un procés d'identificació senzill, utilitzant el volum de l'ou, l'àrea, el radi de curvatura i altres indicadors per descriure els contorns de l'ou proporcionats per aquesta fórmula.
3. Enginyeria del futur inspirada en la biologia.
L'ou és un sistema biològic natural estudiat per al disseny de sistemes d'enginyeria i les últimes tecnologies. La figura geomètrica en forma d'ou s'ha adoptat en l'arquitectura, com el sostre de la ciutat de Londres i el gratacel Mary X, i la construcció, ja que pot suportar càrregues màximes amb un consum de material mínim, a la qual ara es pot aplicar fàcilment aquesta fórmula. .
"Els processos evolutius biològics, com la formació d'ous, s'han d'estudiar per a una descripció matemàtica com a base per a la investigació en biologia evolutiva, tal com mostra aquesta fórmula. Aquesta fórmula universal es pot aplicar en disciplines clau, especialment a la indústria alimentària, i servirà d'impuls per a més investigacions inspirades en l'ou com a objecte d'estudi", va dir l'autor principal de l'estudi, Darren Griffin. Professor de Genètica a la Universitat de Kent.
Referència: “Egg and math: introducing a universal formula for egg shape” per Valeriy G. Narushin, Michael N. Romanov i Darren K. Grif fi n, 23 d'agost de 2021, Annals of the New York Academy of Sciences.
DOI: 10.1111 / nyas.14680
Font: The Perfect Shape? La investigació finalment revela una antiga equació universal per a la forma d'un ou - UNIVERSITAT DE KENT
Imatge: Imatges d'ous de les quatre formes principals de les següents espècies d'ocells: (A) estruç, rodó; (B) emú, el·líptic; (C) ocells cantors, ovoide; (D) àguila, ovoide; i (E) curri, en forma de pera; amb els seus contorns teòrics (en els gràfics de la dreta). Les imatges dels ous van ser extretes de Wikimedia Commons. Crèdit: Darren Grif et n et al.
