Истражувачите од Универзитетот во Кент открија универзална математичка формула која може да опише секое птичјо јајце што постои во природата, нешто што досега не е постигнато.
Обликот на јајцето одамна го привлекува вниманието на математичарите, инженерите и биолозите од аналитичка гледна точка.
Формата е високо ценета поради неговата еволуција, бидејќи е доволно голема за да инкубира ембрион, доволно мала за да излезе од телото на најефикасен начин, наместо да се тркала откако ќе се постави, структурно доволно силна за да го поднесе товарот и да роди 10,500 видови кои ги преживеале диносаурусите. Јајцето се нарекува „совршена форма“.
Анализата на сите форми на јајца користи четири геометриски форми: сфера, елипсоид, јајцевидна и круша (конусна) форма со математичка формула на обликот на круша која допрва треба да се изведе.
Вообичаената перцепција на обликот „јајцевидна“ е овална, со зашилен крај и тап крај, а најшироката точка најблиску до тапиот крај, нешто како јајце од кокошка. Сепак, работите можат да бидат многу поедноставни (како во случајот со сферични јајца забележани кај бувовите, на пример) или многу посложени (како во случајот со јајца во облик на круша, забележани кај верверички, шмизли и два од најголемите видови пингвини) . Податоците покажуваат дека обликот на јајцето се одредува пред формирањето на лушпата и од основните мембрани.
Зошто јајцето е еволутивно обликувано вака е изненадувачки слабо разбрано. Односно, иако има некои претходни истражувања за развојот на обликот на јајцето, не знаеме точно како дошло до овој процес. Во овој контекст, најголемо внимание во оваа студија привлекуваат јајцата во облик на круша (вклучени во оваа студија за да ја направат формулата универзална). Кај обичните шипки, обликот на крушата е приспособлива особина која гарантира дека четирите јајца (непроменливо) „се вклопуваат заедно“ во гнездото (со зашилените рабови навнатре) за да се обезбеди максимална област на инкубација под мајката.
Истражувачите воведуваат дополнителна карактеристика во формулата во облик на јајце со развивање на математички модел кој одговара на сосема нова геометриска форма, окарактеризирана како последна фаза во еволуцијата на сферичниот елипсоид што е применлива за секоја геометрија на јајцето.
Оваа нова универзална математичка формула за обликот на јајцето се заснова на четири параметри: должина на јајцето, максимална ширина, поместување на вертикалната оска и четвртина од дијаметарот на јајцето.
Оваа долго барана универзална формула е значаен чекор во разбирањето не само на обликот на самото јајце, туку и како и зошто еволуирало, со што се овозможуваат широко распространети биолошки и технолошки апликации.
Математичките описи на сите главни форми на јајца веќе нашле примена во истражувањето на храната, механичкото инженерство, земјоделството, биологијата, архитектурата и аеронаутиката. Како пример, оваа формула може да се примени за инженерска конструкција на тенкоѕидни садови во облик на јајце, кои мора да бидат поцврсти од типичните сферични.
Оваа нова формула е важен чекор напред со многу апликации, вклучувајќи:
1. Компетентен научен опис на биолошки објект.
Сега кога јајцето може да се опише со математичка формула, работата на полето на биолошката таксономија, оптимизацијата на технолошките параметри, инкубацијата на јајцата и изборот на живина ќе биде многу поедноставена.
2. Точно и едноставно определување на физичките карактеристики на биолошки објект.
Надворешните својства на јајцето се од витално значење за истражувачите и инженерите кои развиваат технологии за инкубирање, преработка, складирање и сортирање јајца. Потребен е едноставен процес на идентификација, со користење на волуменот на јајцето, површината, радиусот на искривување и други индикатори за да се опишат контурите на јајцето предвидени со оваа формула.
3. Идното инженерство инспирирано од биологијата.
Јајцето е природен биолошки систем изучуван за дизајнирање на инженерски системи и најнови технологии. Геометриската фигура во облик на јајце е усвоена во архитектурата, како што се покривот на градот Лондон и облакодерот Мери Х, како и во градежништвото, бидејќи може да издржи максимални оптоварувања со минимална потрошувачка на материјал, на која оваа формула сега може лесно да се примени. .
„Биолошките еволутивни процеси, како што е формирањето на јајца, мора да се изучуваат за математички опис како основа за истражување во еволутивната биологија, како што е прикажано со оваа формула. Оваа универзална формула може да се примени во клучните дисциплини, особено во прехранбената индустрија, и ќе послужи како поттик за понатамошни истражувања инспирирани од јајцето како предмет на проучување“, вели водечкиот автор на студијата Дарен Грифин. Професор по генетика на Универзитетот во Кент.
Референца: „Јајце и математика: воведување универзална формула за обликот на јајцата“ од Валериј Г.
DOI: 10.1111 / nyas.14680
Извор: The Perfect Shape? Истражувањето конечно ја откри античката универзална равенка за обликот на јајцето - УНИВЕРЗИТЕТ ОД КЕНТ
Слика: Слики на јајца од четирите главни форми на следниве видови птици: (А) ној, тркалезен; (Б) ему, елипсовидна; (В) птици-песни, јајцевидни; (Г) орел, овален; и (Д) кари, во облик на круша; со нивните теоретски контури (во десните графикони). Сликите на јајцата се преземени од Wikimedia Commons. Кредит: Дарен Гриф и други и други.
