NatCom: листья китайского денежного дерева следуют строгой закономерности
Ученые выявили в листьях китайского денежного дерева природный узор, напоминающий диаграммы Вороного, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
Диаграммы Вороного используют для разделения пространства на отдельные области вокруг заданных центральных точек. Такой принцип применяется в разных сферах, включая городское планирование и проектирование сетей.
Доцент Лаборатории Колд-Спринг-Харбор Сакет Навлаха занимается поиском подобных закономерностей в природе. По его словам, диаграммы Вороного на протяжении веков использовались в самых разных областях.
В природе встречаются структуры, похожие на такие диаграммы. В качестве примера ученые приводят пятна на шкуре жирафа. Однако обычно в природных узорах отсутствуют видимые центральные точки, из-за чего их сложно сравнивать с классическими геометрическими схемами.
Исключение исследователи нашли у пилеи пеперомиевидной, известной также как китайское денежное дерево. Это многолетнее растение родом из китайских провинций Юньнань и Сычуань.
На круглых плоских листьях пилеи видны гидатоды — клетки, через которые растение выделяет капельно-жидкую воду и растворенные в ней соли. Эти участки окружены петлеобразными сетчатыми жилками, по которым в лист поступают вода и питательные вещества.
Навлаха и Чичи Чжэн составили карту пор и жилок растения. После этого они обнаружили, что их расположение образует природный узор, близкий к диаграмме Вороного.
Затем ученые обратились к Пшемыславу Прусинкевичу, который много лет изучает жилкование листьев. Вместе специалисты разработали естественный алгоритм, объясняющий формирование спиралевидных жилок вокруг центральных пор на листьях пилеи.
Чжэн отметила, что растения, как и другие организмы, сталкиваются с задачами выживания. При этом они не могут напрямую измерять расстояния, поэтому используют локальные биологические взаимодействия, позволяющие прийти к решению, похожему на алгоритм Вороного.
По словам Навлахи, изучение таких природных алгоритмов помогает понять поведение организмов и устройство окружающего мира. Он назвал это сочетанием классической геометрии, современной биологии растений и информатики.
Прусинкевич добавил, что вопрос формирования сетчатых жилок долго оставался открытым. Теперь, по его словам, у ученых появилось правдоподобное объяснение в виде диаграмм Вороного.
Исследователи надеются, что дальнейшее изучение этого явления поможет лучше понять, как растения решают сложные задачи в природе. Также работа может дать новые представления о математических закономерностях, связанных с эволюцией, развитием и жизнью.
Рекомендуем также:
- Любовь терпит поражение, деньги приносят удачу: три знака зодиака, которым судьба откроет тайные финансовые возможности
- Небеса вмешаются в жизнь: кто с 15 мая получит покровительство Ангела и судьбоносные подарки
- Водительские права под угрозой в 2027 году: все подробности о новых правилах, санкциях и неожиданных ограничениях для автолюбителей
- Яичница и каша уходят в тень: лепёшка из 2 яиц и овсянки заменяет завтрак, насыщает и экономит время
- Салат «Жирогон» на ужин творит чудеса: живот исчезает за месяц, сжигает жир быстрее любых «Щеток»
Есть жалобы? Канал для добрых казанцев, которых вывели из себя. Делитеcь тем, что вас разозлило: Злой Казанец
