Что общего между сперматозоидами и зеброй – оригинальный ответ математиков

Ученые в новом исследовании установили, как связаны формирование полосок у зебр и плавание сперматозоидов.

Об этом сообщает Science Alert.

Математики взяли за основу формирование у организмов полос и пятен. После они изучили узоры, которые создают жужжащие жгутики сперматозоидов.

Интересно, что эта работа связана с английским математиком Аланом Тьюрингом, предложившим идею способа возникновения в природе волнистых или пятнистых узоров. В 1952 году ему удалось открыть реакционно-диффузионную основу химических структур. Она предполагает, что биологические паттерны – это результат реакции двух молекул диффундирующих в пространстве.

В рамках нового исследования, при участии прикладного математика и инженера по робототехнике из Бристольского университета Гермеса Блумфилда-Гаделья, ученые решили продолжить эту работу. В итоге они установили, как в клеточном мире жгутик пользуется шаблоном Тьюринга, чтобы формировать движения, которые приводят в движение хвост, толкающий сперму вперед.

Стоит отметить, что современные ученые уже давно занимаются обсуждением моделей Тьюринга, в том числе ее реалистичности. Как и любые другие математические модели, они занимаются упрощением сложной природы до нескольких параметров.

Ученые во время нового исследования провели анализ основных элементов жгутикового биения в минимальной модели и установили, что динамика реакции-диффузии является хорошим объяснением наблюдаемых закономерностей движения жгутика.

Иначе говоря, исследуя колебательную динамику, эксперты пришли к выводу, что она аналогична той, что наблюдается в химических системах. По сути говоря, биение жгутика начинается с молекулярных двигателей в его основании, а после происходит создание колебаний, волнообразно расшатывающих его гибкую структуру.

В действительности эти процессы возможно смоделировать благодаря динамике реакции-диффузии, и эти процессы приводят к созданию ленточных узоров.

Ученые считают, что сперва это открытие кажется обычным развлечением, но они отметили, что то, как мы моделируем механизмы жгутиков сперматозоидов, может серьезно изменить наше понимание их подвижности. Эта тема непосредственно связана с мужской фертильностью.

Также "Курсор" сообщал, что секс может спасти от преждевременной смерти.