Kent universiteti tadqiqotchilari tabiatda mavjud bo‘lgan, ilgari erishilmagan har qanday qush tuxumini tasvirlay oladigan universal matematik formulani topdilar.
Tuxumning shakli uzoq vaqtdan beri analitik nuqtai nazardan matematiklar, muhandislar va biologlarning e'tiborini tortdi.
Shakl o'zining evolyutsiyasi, embrionni inkubatsiya qilish uchun etarlicha kattaligi, tanadan eng samarali tarzda chiqishi uchun etarlicha kichikligi, bir marta qo'yilgandan ko'ra yumaloq emasligi, tizimli ravishda yukni ko'tarib, 10,500 tug'ishi uchun juda qadrlangan. dinozavrlardan omon qolgan turlar. Tuxum "mukammal shakl" deb ataladi.
Tuxumning barcha shakllarini tahlil qilishda to'rtta geometrik shakldan foydalaniladi: shar, ellipsoid, tuxum shaklidagi va nok shaklidagi (konussimon) shakl, hali olinmagan nok shaklidagi matematik formulaga ega.
"Tuxumsimon" shaklning odatiy idroki oval bo'lib, uchi uchi va to'mtoq uchi va eng keng nuqtasi to'mtoq uchiga eng yaqin, bir oz tovuq tuxumiga o'xshaydi. Biroq, narsalar ancha sodda bo'lishi mumkin (masalan, boyqushlarda ko'rinadigan sharsimon tuxumlarda bo'lgani kabi) yoki ancha murakkabroq (sincaplar, nayzalar va pingvinlarning eng katta ikkita turidagi nok shaklidagi tuxumlarda bo'lgani kabi) . Ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, tuxumning shakli qobiq shakllanishidan oldin va uning ostidagi membranalar tomonidan aniqlanadi.
Nima uchun tuxum evolyutsion tarzda shunday shakllanganligi hayratlanarli darajada yaxshi tushunilmagan. Ya'ni, tuxum shaklining rivojlanishi bo'yicha ilgari tadqiqotlar mavjud bo'lsa-da, biz bu jarayon qanday sodir bo'lganini aniq bilmaymiz. Shu nuqtai nazardan, ushbu tadqiqotda eng ko'p e'tibor nok shaklidagi tuxumlarga qaratiladi (formulani universal qilish uchun ushbu tadqiqotga kiritilgan). Oddiy snayplarda nok shakli moslashuvchan xususiyat bo'lib, ona ostida maksimal inkubatsiya maydonini ta'minlash uchun to'rtta tuxumning (o'zgarmas ravishda) uyada "bir-biriga mos kelishini" (uchli qirralari ichkariga qarab) ta'minlaydi.
Tadqiqotchilar tuxum shaklidagi formulaga har qanday tuxum geometriyasiga taalluqli bo‘lgan sferik ellipsoid evolyutsiyasining oxirgi bosqichi sifatida tavsiflanadigan mutlaqo yangi geometrik shaklga mos keladigan matematik modelni ishlab chiqish orqali qo‘shimcha xususiyatni kiritmoqda.
Tuxum shaklining ushbu yangi universal matematik formulasi to'rtta parametrga asoslanadi: tuxum uzunligi, maksimal kenglik, vertikal o'qning siljishi va tuxum diametrining chorak qismi.
Bu uzoq vaqtdan beri qidirilayotgan universal formula nafaqat tuxum shaklini, balki uning qanday va nima uchun paydo bo'lganini tushunishda muhim qadam bo'lib, biologik va texnologik dasturlarni keng qo'llash imkonini beradi.
Tuxumlarning barcha asosiy shakllarining matematik tavsiflari allaqachon oziq-ovqat tadqiqotlari, mashinasozlik, qishloq xo'jaligi, biologiya, arxitektura va aeronavtikada qo'llanilgan. Misol tariqasida, bu formulani oddiy sharsimonlardan kuchliroq bo'lishi kerak bo'lgan yupqa devorli tuxum shaklidagi idishlarning muhandislik konstruktsiyasiga qo'llash mumkin.
Ushbu yangi formula ko'plab ilovalar bilan muhim yutuq, jumladan:
1. Biologik obyektning malakali ilmiy tavsifi.
Endi tuxumni matematik formula bilan tavsiflash mumkin bo'lganligi sababli, biologik taksonomiya sohasidagi ishlar, texnologik parametrlarni optimallashtirish, tuxumni inkubatsiya qilish va parranda go'shtini tanlash ancha soddalashtiriladi.
2. Biologik obyektning fizik xususiyatlarini aniq va oddiy aniqlash.
Tuxumning tashqi xususiyatlari tuxumni inkubatsiya qilish, qayta ishlash, saqlash va saralash texnologiyalarini ishlab chiquvchi tadqiqotchilar va muhandislar uchun juda muhimdir. Ushbu formulada ko'rsatilgan tuxumning konturlarini tasvirlash uchun tuxum hajmi, maydoni, egrilik radiusi va boshqa ko'rsatkichlardan foydalangan holda oddiy identifikatsiyalash jarayoniga ehtiyoj bor.
3. Biologiyadan ilhomlangan kelajak muhandisligi.
Tuxum muhandislik tizimlari va eng yangi texnologiyalarni loyihalash uchun o'rganilgan tabiiy biologik tizimdir. Tuxum shaklidagi geometrik shakl arxitekturada, masalan, London shahri tomi va Meri X osmono'par binosi va qurilishda qabul qilingan, chunki u minimal material sarfi bilan maksimal yuklarga bardosh bera oladi, endi bu formulani osongina qo'llash mumkin. .
“Ushbu formulada koʻrsatilganidek, biologik evolyutsiya jarayonlari, masalan, tuxum shakllanishi, evolyutsion biologiya boʻyicha tadqiqotlar uchun asos sifatida matematik tavsif uchun oʻrganilishi kerak. Ushbu universal formula asosiy fanlarda, ayniqsa oziq-ovqat sanoatida qo'llanilishi mumkin va tadqiqot ob'ekti sifatida tuxumdan ilhomlangan keyingi tadqiqotlar uchun turtki bo'lib xizmat qiladi ", dedi tadqiqot rahbari Darren Griffin. Kent universiteti genetika professori.
Ma’lumotnoma: “Tuxum va matematika: tuxum shakli uchun universal formulani joriy etish” Valeriy G. Narushin, Maykl N. Romanov va Darren K. Grif fin, 23 yil 2021 avgust, Nyu-York Fanlar Akademiyasi yilnomalari.
DOI: 10.1111 / nyas.14680
Manba: mukammal shakl? Tadqiqotlar nihoyat tuxum shakli uchun qadimiy universal tenglamani ochib berdi - KENT UNIVERSITETI
Rasm: Quyidagi qush turlarining to'rtta asosiy shaklidagi tuxumlarning tasvirlari: (A) tuyaqush, yumaloq; B) emu, elliptik; C) sayr qiluvchi qushlar, tuxumsimon; D) burgut, tuxumsimon; va (E) kori, nok shaklidagi; ularning nazariy konturlari bilan (to'g'ri grafiklarda). Tuxumlarning tasvirlari Wikimedia Commons'dan olingan. Kredit: Darren Grif va boshqalar.
