fbpx
Ученые объяснили при помощи математики тонкие узоры крыльев у стрекоз

Ученые объяснили при помощи математики тонкие узоры крыльев у стрекоз

Маленькие хищники стрекозы — мастера полета, они маневренны, могут развивать скорость 50 км/ч. Две пары их длинных крыльев образованы двумя хитиновыми слоями имеющих свою собственную сеть жилок, которые представляют собой трахеи; более крупные из них заполнены гемолимфой, более мелкие лишены просвета. Жилкование крыльев очень густое и сложное. Их структура подчиняется общей принципиальной схеме, хотя детали ветвления мелких жилок стрекозиных крыльев так же неповторимы, как отпечатки наших пальцев.

В своей недавней работе ученые из Гарвардского университета объяснили, как могут образовываться сложные геометрические рисунки жилок в крыльях стрекоз. Они изучили крылья 232 представителей отряда стрекоз (Odonata) и показали, что узоры формируются в ходе простого четырехступенчатого процесса.

На первом этапе первичные жилки прорастают в заранее определенных направлениях, разделяя крыло на большие области, в которых выделяется множество равномерно распределенных «центров ингибирования роста» — у настоящего крыла такую роль могут играть клетки или группы клеток, выделяющие вещества, предотвращающие рост вторичных сосудов в определенных областях.

На следующем этапе каждый из этих «центров» становится узлом мозаики Вороного — такого разбиения плоскости, что в каждой «плитке» любая точка находится ближе к нему, чем к любому соседнему «центру». По ребрам этой мозаики прорастают мелкие вторичные жилки. По мере того, как крыло растет в длину, эти зоны могут образовывать сложные элементы мозаики.

Исследователи успешно использовали такой алгоритм для точного моделирования сети жилок не только стрекоз, но и других видов насекомых. Впрочем, пока что речь идет лишь о математической модели реального биологического процесса. Пока исследователи не готовы выдвинуть единую гипотезу появления таких жил. Работы в этом направлении продолжатся….

Источник: prikolno.cc

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями на Facebook: