Pesquisadores da Universidade de Kent descobriram uma fórmula matemática universal que pode descrever o ovo de qualquer pássaro que existe na natureza, algo nunca antes alcançado.
A forma do ovo há muito atrai a atenção de matemáticos, engenheiros e biólogos do ponto de vista analítico.
A forma foi altamente valorizada por sua evolução, sendo grande o suficiente para incubar um embrião, pequena o suficiente para sair do corpo da maneira mais eficiente, em vez de rolar uma vez colocada, estruturalmente forte o suficiente para suportar o peso e dar à luz 10,500 espécies que sobreviveram aos dinossauros. O ovo é chamado de “forma perfeita”.
A análise de todas as formas de ovo usa quatro formas geométricas: uma esfera, um elipsóide, uma forma de ovo e uma forma de pêra (cônica) com uma fórmula matemática da forma em forma de pêra que ainda não foi derivada.
A percepção usual de uma forma “em forma de ovo” é oval, com uma extremidade pontiaguda e uma extremidade romba, sendo a ponta mais larga mais próxima da extremidade romba, um pouco como um ovo de galinha. No entanto, as coisas podem ser muito mais simples (como no caso de ovos esféricos vistos em corujas, por exemplo) ou muito mais complexas (como no caso de ovos em forma de pêra vistos em esquilos, narcejas e duas das maiores espécies de pinguins) . Os dados mostram que a forma do ovo é determinada antes da formação da casca e pelas membranas subjacentes.
Por que o ovo é evolutivamente moldado assim é surpreendentemente mal compreendido. Ou seja, embora existam algumas pesquisas anteriores sobre o desenvolvimento da forma do ovo, não sabemos exatamente como se deu esse processo. Neste contexto, a maior atenção neste estudo é dada aos ovos em forma de pêra (incluídos neste estudo para tornar a fórmula universal). Nas narcejas comuns, a forma de pêra é uma característica adaptativa que garante que os quatro ovos (invariavelmente) “se encaixem” no ninho (com as bordas pontiagudas para dentro) para garantir a máxima área de incubação sob a mãe.
Os pesquisadores estão introduzindo um recurso adicional na fórmula em forma de ovo, desenvolvendo um modelo matemático para ajustar uma forma geométrica completamente nova, caracterizada como o último estágio na evolução do elipsóide esférico que é aplicável a qualquer geometria de ovo.
Esta nova fórmula matemática universal para a forma do ovo é baseada em quatro parâmetros: comprimento do ovo, largura máxima, deslocamento do eixo vertical e um quarto do diâmetro do ovo.
Essa fórmula universal há muito procurada é um passo significativo para entender não apenas a forma do ovo em si, mas também como e por que ele evoluiu, possibilitando assim amplas aplicações biológicas e tecnológicas.
Descrições matemáticas de todas as principais formas de ovos já encontraram aplicação na pesquisa de alimentos, engenharia mecânica, agricultura, biologia, arquitetura e aeronáutica. Como exemplo, esta fórmula pode ser aplicada à construção de engenharia de vasos em forma de ovo de paredes finas, que devem ser mais fortes que os esféricos típicos.
Esta nova fórmula é um avanço importante com muitas aplicações, incluindo:
1. Descrição científica competente de um objeto biológico.
Agora que um ovo pode ser descrito por uma fórmula matemática, o trabalho no campo da taxonomia biológica, a otimização de parâmetros tecnológicos, a incubação de ovos e a seleção de aves serão bastante simplificados.
2. Determinação precisa e simples das características físicas de um objeto biológico.
As propriedades externas do ovo são vitais para pesquisadores e engenheiros que desenvolvem tecnologias para incubação, processamento, armazenamento e triagem de ovos. Existe a necessidade de um processo de identificação simples, utilizando volume do ovo, área, raio de curvatura e outros indicadores para descrever os contornos do ovo fornecidos por esta fórmula.
3. Engenharia do futuro inspirada na biologia.
O ovo é um sistema biológico natural estudado para o projeto de sistemas de engenharia e as mais recentes tecnologias. A figura geométrica em forma de ovo foi adotada na arquitetura, como o telhado da cidade de Londres e o arranha-céu Mary X, e na construção, pois pode suportar cargas máximas com consumo mínimo de material, ao qual essa fórmula agora pode ser facilmente aplicada .
“Processos evolutivos biológicos, como a formação de ovos, devem ser estudados para descrição matemática como base para pesquisas em biologia evolutiva, como mostra esta fórmula. Essa fórmula universal pode ser aplicada em disciplinas-chave, especialmente na indústria alimentícia, e servirá de impulso para novas pesquisas inspiradas no ovo como objeto de estudo”, disse o principal autor do estudo, Darren Griffin. Professor de Genética da Universidade de Kent.
Referência: “Ovo e matemática: introdução de uma fórmula universal para a forma do ovo” por Valeriy G. Narushin, Michael N. Romanov e Darren K. Grif n, 23 de agosto de 2021, Annals of the New York Academy of Sciences.
DOI: 10.1111 / nyas.14680
Fonte: A Forma Perfeita? Pesquisa finalmente revela antiga equação universal para a forma de um ovo - UNIVERSITY OF KENT
Foto: Imagens de ovos das quatro formas principais das seguintes espécies de aves: (A) avestruz, redondo; (B) emu, elíptico; (C) pássaros canoros, ovoides; (D) águia, ovoide; e (E) caril, em forma de pêra; com seus contornos teóricos (nos gráficos à direita). As imagens dos ovos foram retiradas do Wikimedia Commons. Crédito: Darren Grif et al.
