Математики объяснили общую форму кончиков когтей, клыков и карандашей

Ученые заметили, что зубы молодых животных часто не имеют идеальной параболической формы — она проявляется позже, по мере эксплуатации. Это подтверждает, что физические процессы износа играют в морфогенезе (формировании органов) не меньшую роль, чем генетическая программа.

Йенсен приводит в пример сосновую шишку: она закрывается при намокании и открывается при высыхании. Это не активный биологический процесс, а чистая физика. Точно так же и острые наконечники «самозатачиваются» до оптимального состояния в ходе использования.

От биологии к археологии

Открытие имеет значение не только для теоретической физики. Понимание того, как износ меняет геометрию острия, поможет археологам. Анализируя степень закругления и микроскопические сколы на каменных орудиях древних людей, ученые смогут точно понять, как долго и для каких задач использовался тот или иной инструмент.

В будущем исследователи планируют изучить более сложные биологические структуры, в частности, бивни слонов. В отличие от однородного грифеля карандаша, бивень имеет твердую оболочку и пористую внутреннюю структуру. Физики хотят выяснить, как неоднородность материала влияет на процесс «автоматической» оптимизации формы под воздействием окружающей среды.

Исследование: зубы и другие острые части в живой природе построены по общему математическому закону

В черепе дятла природа создала идеальную инженерную конструкцию — биологи

Математическое правило 200 млн лет формировало клювы птиц и динозавров — открытие

Изящное математическое решение, которое природа «нашла» для рыб, поможет 3D-инженерам

Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX