7.2 C
Брюссель
Понедельника, февраль 26, 2024
НовостиНайдено универсальное уравнение формы яйца

Найдено универсальное уравнение формы яйца

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: Информация и мнения, воспроизведенные в статьях, принадлежат тем, кто их излагает, и они несут ответственность за это. Публикация в The European Times автоматически означает не одобрение точки зрения, а право на ее выражение.

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ПЕРЕВОД: Все статьи на этом сайте опубликованы на английском языке. Переведенные версии выполняются с помощью автоматизированного процесса, известного как нейронные переводы. Если сомневаетесь, всегда обращайтесь к оригинальной статье. Спасибо за понимание.

Служба новостей
Служба новостейhttps://europeantimes.news
The European Times Новости стремятся освещать новости, которые имеют значение для повышения осведомленности граждан по всей Европе.

Исследователи из Кентского университета открыли универсальную математическую формулу, которая может описать любое птичье яйцо, существующее в природе, чего никогда раньше не было.

Форма яйца уже давно привлекает внимание математиков, инженеров и биологов с аналитической точки зрения.

Эта форма была высоко оценена за свою эволюцию: она достаточно велика, чтобы высидеть зародыш, достаточно мала, чтобы выйти из тела наиболее эффективным способом, а не катиться после укладки, структурно достаточно прочна, чтобы выдержать нагрузку и родить 10,500 XNUMX особей. видов, переживших динозавров. Яйцо называют «идеальной формой».

При анализе всех форм яиц используются четыре геометрические фигуры: сфера, эллипсоид, яйцевидная и грушевидная (коническая) формы с математической формулой грушевидной формы, которую еще предстоит вывести.

Обычное восприятие «яйцевидной» формы — это овал, с заостренным концом и тупым концом, а самая широкая точка ближе всего к тупому концу, что-то вроде куриного яйца. Однако все может быть намного проще (как, например, в случае со сферическими яйцами, наблюдаемыми у сов), или гораздо сложнее (как в случае с грушевидными яйцами, наблюдаемыми у белок, бекасов и двух самых крупных видов пингвинов). . Данные показывают, что форма яйца определяется до образования скорлупы и нижележащих оболочек.

Почему яйцо эволюционно имеет такую ​​форму, на удивление плохо изучено. То есть, несмотря на некоторые предыдущие исследования развития формы яйца, мы точно не знаем, как возник этот процесс. В этом контексте наибольшее внимание в данном исследовании привлекают яйца грушевидной формы (включенные в данное исследование для универсальности формулы). У обыкновенных бекасов грушевидная форма является адаптивным признаком, который гарантирует, что четыре яйца (неизменно) «прилегают друг к другу» в гнезде (заостренными краями внутрь), чтобы обеспечить максимальную площадь инкубации под матерью.

Исследователи вводят дополнительную особенность в формулу формы яйца, разрабатывая математическую модель, соответствующую совершенно новой геометрической форме, охарактеризованной как последняя стадия эволюции сферического эллипсоида, применимая к любой геометрии яйца.

Эта новая универсальная математическая формула для формы яйца основана на четырех параметрах: длине яйца, максимальной ширине, смещении вертикальной оси и четверти диаметра яйца.

Эта долгожданная универсальная формула является важным шагом в понимании не только формы самого яйца, но также того, как и почему оно эволюционировало, что делает возможным широкое биологическое и технологическое применение.

Математические описания всех основных форм яиц уже нашли применение в исследованиях продуктов питания, машиностроении, сельском хозяйстве, биологии, архитектуре и воздухоплавании. В качестве примера эту формулу можно применить к инженерной конструкции тонкостенных сосудов яйцевидной формы, которые должны быть прочнее типичных сферических.

Эта новая формула является важным прорывом во многих областях, в том числе:

1. Грамотное научное описание биологического объекта.

Теперь, когда яйцо можно описать математической формулой, значительно упростятся работы в области биологической таксономии, оптимизации технологических параметров, инкубации яиц и отборе домашней птицы.

2. Точное и простое определение физических характеристик биологического объекта.

Внешние свойства яйца жизненно важны для исследователей и инженеров, разрабатывающих технологии инкубации, обработки, хранения и сортировки яиц. Необходим простой процесс идентификации с использованием объема яйца, площади, радиуса кривизны и других показателей для описания контуров яйца, предусмотренных этой формулой.

3. Инженерное дело будущего, вдохновленное биологией.

Яйцо — природная биологическая система, изучаемая для проектирования инженерных систем и новейших технологий. Яйцевидная геометрическая фигура была принята в архитектуре, такой как крыша лондонского Сити и небоскреба Мэри Х, и в строительстве, так как она может выдерживать максимальные нагрузки при минимальном расходе материала, к которым эта формула теперь может быть легко применена. .

«Биологические эволюционные процессы, такие как образование яиц, должны быть изучены для математического описания в качестве основы для исследований в области эволюционной биологии, как показано в этой формуле. Эта универсальная формула может быть применена в ключевых дисциплинах, особенно в пищевой промышленности, и послужит толчком для дальнейших исследований, вдохновленных яйцом как объектом изучения», — сказал ведущий автор исследования Даррен Гриффин. Профессор генетики Кентского университета.

Ссылка: «Яйцо и математика: введение универсальной формулы формы яйца», Валерий Г. Нарушин, Майкл Н. Романов и Даррен К. Гриффин, 23 августа 2021 г., Анналы Нью-Йоркской академии наук.

DOI: 10.1111/няс.14680

Источник: Идеальная форма? Исследование, наконец, раскрывает древнее универсальное уравнение формы яйца – КЕНТСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Рисунок: Изображения яиц четырех основных форм следующих видов птиц: (А) страусиные, круглые; (Б) эму, эллиптический; (C) певчие птицы, яйцевидные; (D) орел, яйцевидный; и (Е) карри грушевидной формы; с их теоретическими контурами (на правых графиках). Изображения яиц были взяты с Викисклада. Авторы и права: Даррен Гриф и др.

- Реклама -

Еще от автора

- ЭКСКЛЮЗИВНЫЙ СОДЕРЖАНИЕ -Spot_img
- Реклама -
- Реклама -
- Реклама -Spot_img
- Реклама -

Должен прочитать

Последние статьи

- Реклама -