>>>Работа! Продавайте контент на сайте Vinegret! Узнай как!<<< ||| >>>Хочешь иметь свою мобильную версию сайта в Play Market? Узнай как!<<<
Понаблюдайте за тем, как тысячи червей за миллисекунды «взрывным» образом выпутываются из, казалось бы, безнадёжно запутанного клубка.

Понаблюдайте за тем, как тысячи червей за миллисекунды «взрывным» образом выпутываются из, казалось бы, безнадёжно запутанного клубка.

1 мин


Черви умеют запутываться в единый гигантский узел только для того, чтобы уже в следующее мгновение (когда им это будет надо) в течение миллисекунд распутаться из плотно намотанного месива. Теперь же математика демонстрирует, как они это делают.

Исследователи изучали калифорнийских червей (Lumbriculus variegatus) — тонких червей, которые могут вырастать до 4 дюймов (10 сантиметров) в длину — в лаборатории, наблюдая за тем, как тысячи червей переплетаются между собой. Согласно исследованию, опубликованному 28 апреля в журнале Science, несмотря на то, что червям понадобилось несколько минут, чтобы превратиться в шарик, похожий на клубок рождественских гирлянд, они могли в мгновение ока выпутаться из этого беспорядка, если им угрожала опасность.

Понаблюдайте за тем, как тысячи червей за миллисекунды «взрывным» образом выпутываются из, казалось бы, безнадёжно запутанного клубка.
Калифорнийские чёрные черви плотно сплетаются вместе, образуя узловатый комок. Изображение: Georgia Institute of Technology

«Мы хотели понять точные механизмы того, как черви изменяют динамику своего движения, чтобы достичь запутывания и сверхбыстрого распутывания, — говорится в заявлении соавтора исследования Саада Бхамлы (Saad Bhamla), доцента Школы химической и биомолекулярной инженерии Технологического института Джорджии. — Кроме того, это не просто обычные нити, вроде струн, интернет-кабелей или спагетти — это живые, активные клубки, которые находятся вне равновесия, что придаёт вопросу интересный оттенок.»

Чтобы спровоцировать реакцию побега, исследователи направляли на массу червей ультрафиолетовый свет, что заставляло их «взрывным» образом рассеиваться. Однако команда так и не поняла механику происходящего в центре клубка. Поэтому они поместили данное образование с червями в нетоксичное желе и с помощью ультразвукового аппарата понаблюдали за явлением изнутри. Согласно заявлению, после объединения этих ультразвуковых изображений в фильм команда специалистов нанесла на график более 46 тысяч точек данных, чтобы понять «математику, лежащую в основе движений», и создала математическую модель, которая может помочь предсказать точный путь побега каждого червя.

«Что поражает, так это то, что эти запутанные структуры чрезвычайно сложны, — говорится в заявлении ведущего автора исследования Вишала Патила (Vishal Patil), бывшего аспиранта Технологического института Джорджии, который сейчас является научным сотрудником в области биоинженерии в Стэнфордском университете. — Это беспорядочные и сложные структуры, но эти живые черви способны манипулировать этими узлами для выполнения важнейших функций.»

Модель предсказывала, что каждый червь будет сплетаться по крайней мере с двумя другими, а затем они будут использовать «спиральные волновые движения» — по сути, вращая свои тела, как штопоры, — когда им нужно будет распутаться. И хотя учёные уже знали, что черви двигаются таким образом, новое исследование показывает, почему они используют такие быстрые движения.

Это исследование является первой известной математической теорией активного запутывания и распутывания, и учёные считают, что её можно применять и в других областях.

«Представьте себе мягкий нетканый материал, состоящий из миллионов нитевидных нитей, которые могут спутываться и распутываться по команде, образуя «умную» клейкую повязку, форма которой меняется по мере заживления раны, или «умный» фильтрующий материал, который изменяет топологию пор для улавливания частиц разных размеров или химических свойств, — говорится в заявлении Бхамлы. — Возможности безграничны.»

Правописание уведомления вебмастера


Понравилось? Поделитесь с друзьями!

Включить уведомления Да Спасибо, не надо