Natuklasan ng mga mananaliksik sa Unibersidad ng Kent ang isang unibersal na mathematical formula na maaaring maglarawan sa anumang itlog ng ibon na umiiral sa kalikasan, isang bagay na hindi pa nakakamit.
Ang hugis ng itlog ay matagal nang nakakaakit ng atensyon ng mga mathematician, engineer at biologist mula sa analytical na pananaw.
Ang anyo ay lubos na pinahahalagahan para sa ebolusyon nito, na may sapat na laki upang i-incubate ang isang embryo, sapat na maliit upang lumabas sa katawan sa pinakamabisang paraan, sa halip na gumulong kapag inilatag, sapat na malakas ang istruktura upang dalhin ang pasanin at manganak ng 10,500 mga species na nakaligtas sa mga dinosaur. Ang itlog ay tinatawag na "perpektong hugis".
Ang pagsusuri sa lahat ng hugis ng itlog ay gumagamit ng apat na geometric na hugis: isang globo, isang ellipsoid, isang hugis-itlog at isang hugis-peras (konikal) na hugis na may mathematical formula ng hugis-peras na hugis na hindi pa nakukuha.
Ang karaniwang pang-unawa ng hugis na "hugis-itlog" ay hugis-itlog, na may matulis na dulo at mapurol na dulo, at ang pinakamalawak na punto na pinakamalapit sa mapurol na dulo, medyo parang itlog ng inahin. Gayunpaman, ang mga bagay ay maaaring maging mas simple (tulad ng sa kaso ng mga spherical na itlog na nakikita sa mga kuwago, halimbawa) o mas kumplikado (tulad ng sa kaso ng hugis-peras na mga itlog na nakikita sa mga squirrel, snipe at dalawa sa pinakamalaking species ng mga penguin) . Ang data ay nagpapakita na ang hugis ng itlog ay tinutukoy bago ang pagbuo ng shell at sa pamamagitan ng pinagbabatayan na lamad.
Kung bakit ang itlog ay evolutionary na hugis tulad nito ay nakakagulat na hindi gaanong nauunawaan. Iyon ay, kahit na may ilang nakaraang pananaliksik sa pagbuo ng hugis ng itlog, hindi natin alam kung paano nangyari ang prosesong ito. Sa kontekstong ito, ang pinaka-pansin sa pag-aaral na ito ay iginuhit sa hugis-peras na mga itlog (kasama sa pag-aaral na ito upang gawing unibersal ang formula). Sa mga karaniwang snipe, ang hugis ng peras ay isang adaptive na katangian na nagsisiguro na ang apat na itlog (palagi) ay "magkasya" sa pugad (na may mga matulis na gilid papasok) upang matiyak ang pinakamataas na lugar ng pagpapapisa ng itlog sa ilalim ng ina.
Ang mga mananaliksik ay nagpapakilala ng karagdagang tampok sa hugis-itlog na formula sa pamamagitan ng pagbuo ng isang mathematical na modelo upang magkasya sa isang ganap na bagong geometric na hugis, na nailalarawan bilang ang huling yugto sa ebolusyon ng spherical ellipsoid na naaangkop sa anumang egg geometry.
Ang bagong unibersal na mathematical formula para sa hugis ng itlog ay nakabatay sa apat na parameter: haba ng itlog, maximum na lapad, vertical axis offset at isang quarter ng diameter ng itlog.
Ang matagal nang hinahanap na unibersal na pormula na ito ay isang makabuluhang hakbang sa pag-unawa hindi lamang sa hugis ng itlog mismo, kundi pati na rin kung paano at bakit ito umunlad, kaya nagiging posible ang malawakang biological at teknolohikal na mga aplikasyon.
Ang mga paglalarawan sa matematika ng lahat ng pangunahing anyo ng mga itlog ay nakahanap na ng aplikasyon sa pagsasaliksik ng pagkain, mechanical engineering, agrikultura, biology, arkitektura at aeronautics. Bilang halimbawa, ang formula na ito ay maaaring ilapat sa engineering construction ng manipis na pader na hugis itlog na sisidlan, na dapat ay mas malakas kaysa sa mga tipikal na spherical.
Ang bagong formula na ito ay isang mahalagang tagumpay sa maraming mga aplikasyon, kabilang ang:
1. Mahusay na siyentipikong paglalarawan ng isang biyolohikal na bagay.
Ngayon na ang isang itlog ay maaaring ilarawan sa pamamagitan ng isang mathematical formula, ang gawain sa larangan ng biological taxonomy, ang pag-optimize ng mga teknolohikal na parameter, ang pagpapapisa ng itlog at ang pagpili ng mga manok ay lubos na pinasimple.
2. Tumpak at simpleng pagtukoy ng mga pisikal na katangian ng isang biyolohikal na bagay.
Ang mga panlabas na katangian ng itlog ay mahalaga para sa mga mananaliksik at inhinyero na bumuo ng mga teknolohiya para sa pagpapapisa, pagproseso, pag-iimbak at pag-uuri ng mga itlog. May pangangailangan para sa isang simpleng proseso ng pagkilala, gamit ang dami ng itlog, lugar, radius ng curvature at iba pang mga indicator upang ilarawan ang mga contour ng itlog na ibinigay ng formula na ito.
3. Hinaharap na engineering na inspirasyon ng biology.
Ang itlog ay isang natural na biological system na pinag-aralan para sa disenyo ng mga sistema ng engineering at mga pinakabagong teknolohiya. Ang hugis-itlog na geometric na figure ay pinagtibay sa arkitektura, tulad ng bubong ng Lungsod ng London at ang Mary X skyscraper, at konstruksyon, dahil ito ay makatiis ng pinakamataas na load na may kaunting pagkonsumo ng materyal, kung saan ang formula na ito ay madali nang mailapat. .
"Ang mga biological evolutionary na proseso, tulad ng pagbuo ng itlog, ay dapat pag-aralan para sa matematikal na paglalarawan bilang batayan para sa pananaliksik sa evolutionary biology, tulad ng ipinapakita ng formula na ito. Ang unibersal na pormula na ito ay maaaring ilapat sa mga pangunahing disiplina, lalo na sa industriya ng pagkain, at magsisilbing isang impetus para sa karagdagang pananaliksik na inspirasyon ng itlog bilang isang bagay ng pag-aaral, "sabi ng lead author ng pag-aaral na si Darren Griffin. Propesor ng Genetics sa Unibersidad ng Kent.
Sanggunian: “Egg and math: introducing a universal formula for egg shape” ni Valeriy G. Narushin, Michael N. Romanov at Darren K. Grif fin, 23 Agosto 2021, Annals of the New York Academy of Sciences.
DOI: 10.1111 / nyas.14680
Pinagmulan: The Perfect Shape? Ang Pananaliksik sa Wakas ay Nagpapakita ng Sinaunang Universal Equation para sa Hugis ng Itlog – UNIVERSITY OF KENT
Larawan: Mga larawan ng mga itlog mula sa apat na pangunahing hugis ng mga sumusunod na uri ng ibon: (A) ostrich, bilog; (B) emu, elliptical; (C) mga songbird, ovoid; (D) agila, hugis-itlog; at (E) kari, hugis-peras; sa kanilang mga teoretikal na contour (sa mga tamang graph). Ang mga larawan ng mga itlog ay kinuha mula sa Wikimedia Commons. Pinasasalamatan: Darren Grif et n et al.
