Ученые открыли универсальную математическую формулу, которая может описать любое птичье яйцо, существующее в природе, - пишет eurekalert.org.
В исследовании принимали участие специалисты из Кентского университета, Научно-исследовательского института по обработке окружающей среды и Vita-Market Ltd.
Форма яйца давно привлекала внимание математиков, инженеров и биологов с аналитической точки зрения. За время эволюции стало понятно, что яйцо должно быть достаточно большим, чтобы инкубировать эмбрион, и достаточно маленьким, чтобы выходить из тела наиболее эффективным способом, не скатываться после укладки, быть прочным, чтобы выдерживать вес и быть началом жизни для представителей 10500 видов, существующих со времен динозавров. Форма яйца получила признание идеальной.
При анализе всех форм яйца использовались четыре геометрические фигуры: сфера, эллипсоид, овоид и коническая форма. Исследователи ввели дополнительную функцию в формулу овоида, разработав математическую модель, которая соответствовала совершенно новой геометрической форме, охарактеризованной как последний этап эволюции сферы-эллипсоида.
Эта новая универсальная математическая формула для определения формы яйца основана на четырех параметрах: длине яйца, максимальной ширине, смещении вертикальной оси и диаметре на четверти длины яйца.
Эта долгожданная универсальная формула - важный шаг в понимании не только самой формы яйца, но и того, как и почему она эволюционировала, что сделало возможным ее широкое биологическое и технологическое применение.
Математические описания всех основных форм яиц уже нашли применение в исследованиях пищевых продуктов, машиностроении, сельском хозяйстве, бионауках, архитектуре и воздухоплавании. Например, эту формулу можно применить для инженерного строительства тонкостенных сосудов яйцевидной формы, которые должны быть прочнее типовых сферических.
Теперь, когда яйцо можно описать математической формулой, работа в области биологической систематики, оптимизации технологических параметров, инкубации яиц и отбора птицы будет значительно упрощена.
Кроме того, внешние свойства яйца жизненно важны для исследователей и инженеров, разрабатывающих технологии инкубации, обработки, хранения и сортировки яиц. Существует потребность в простом процессе идентификации с использованием объема яйца, площади поверхности, радиуса кривизны и других показателей для описания контуров яйца, которые обеспечивает эта формула.
Яйцо - это естественная биологическая система, изучаемая для разработки инженерных систем и новейших технологий. Яйцеобразная геометрическая фигура принята в архитектуре, такой как крыша Лондонской мэрии и башня Мэри-Экс, и в строительстве, поскольку она может выдерживать максимальные нагрузки при минимальном расходе материалов, к которым теперь можно легко применить эту формулу.
Даррен Гриффин, профессор генетики в Кентском университете и частный исследовательский институт об исследовании, сказал: «Биологические эволюционные процессы, такие как образование яиц, должны быть исследованы для математического описания в качестве основы для исследований в эволюционной биологии, как показано с помощью этой формулы. Эта универсальная формула может применяться в фундаментальных дисциплинах, особенно в пищевой и птицеводческой промышленности, и послужит толчком для дальнейших исследований, вдохновленных яйцом как объектом исследования».
Доктор Майкл Романов, приглашенный научный сотрудник Кентского университета, сказал: «Это математическое уравнение подчеркивает наше понимание и понимание определенной философской гармонии между математикой и биологией, а от этих двух - путь к дальнейшему пониманию нашей Вселенной».
Доктор Валерий Нарушин, в прошлом приглашенный научный сотрудник Кентского университета, сказал: «Мы с нетерпением ждем возможности увидеть применение этой формулы в различных отраслях, от искусства до технологий, от архитектуры до сельского хозяйства. Этот прорыв показывает, почему необходимы такие совместные исследования отдельных дисциплин».
Фото: imagehitasia / 123RF
