Учёные обнаружили, что геометрия зубов животных адаптируется в процессе жизни

Природа — ленивый гений. Она не вытачивает каждый зуб или колючку по чертежам, а позволяет хаосу сделать грязную работу за неё. То, что мы считали триумфом эволюции, оказалось результатом обычного износа, который можно воспроизвести даже в школьном рюкзаке.

Фото: Pravda.Ru by Пятахина Светлана is licensed under Free for commercial use

Лев рычит

Геометрия случайности: почему всё в мире — парабола

Жало пчелы, клык тигра и шип розы объединяет одна странность. Они не острые как иглы. Их кончики закруглены по математической кривой — параболе. Ученые годами строили теории: мол, такая форма лучше распределяет нагрузку, как прикосновение хищника к жертве, и не дает зубу сломаться. Красиво? Да. Но физики из Дании доказали: природа просто не умеет иначе.

"Мы часто ищем сложный смысл в простых вещах. Форма острия — это не всегда результат естественного отбора, это результат того, как материя крошится под ударами судьбы", — объяснил в беседе с Pravda.Ru ученый-физик Дмитрий Лапшин.

Карандашный апокалипсис в кармане

Доцент Кааре Хартвиг Йенсен не стал ждать милости от природы. Он взял обычные карандаши и устроил им "адскую прогулку". Часть крутилась в вибростенде, имитируя годы эксплуатации за 4 часа.

Другую часть исследователи просто носили в карманах. Постоянные столкновения, трение и хаос сделали свое дело. Острые конусы графита превратились в идеальные параболы. Те самые, что мы видим у древних существ, чей возраст исчисляется тысячелетиями.

Физика против генетики: кто строит тело

Оказалось, зубы молодых животных далеки от совершенства. Геометрия "допиливается" в процессе жизни. Это как сон кошки: поза зависит от внешних условий, а не только от инстинкта.

Трение об еду и почву превращает заготовку в идеальный инструмент. Ровно так же крылья динозавров когда-то адаптировались под потоки воздуха — физика диктует правила, гены лишь подчиняются.

"В морфогенезе износ — это скульптор. Организм дает материал, а среда отсекает всё лишнее, создавая функциональный объект", — подчеркнул биолог Андрей Ворошилов.

От бивней до древних топоров

Это открытие — подарок для археологов. Теперь, изучая сколы на каменных ножах, можно понять, резали ими тушу мамонта или просто ковыряли землю. Механика износа выдает историю предмета.

Даже если это безопасность дома или надежность моста — законы физики везде одинаковы. Хаос не разрушает, он оптимизирует. В планах ученых — разобраться с бивнями слонов, где слои разной твердости создают еще более хитрые системы самозатачивания.

"На примере инструментов древности мы видим ту же самоорганизацию, что и в биологических системах. Это универсальный закон материи", — отметил антрополог Артём Климов.

Ответы на популярные вопросы о природной форме

Почему парабола лучше конуса?

Обычный конус слишком тонкий у вершины, он скалывается. Парабола плавно утолщается, что делает её практически неуязвимой для осевых нагрузок.

Значит ли это, что эволюция не важна?

Важна, но она использует законы физики как бесплатный ресурс. Зачем прописывать в коде форму зуба, если трение само её создаст?

Можно ли применить это в технике?

Да, понимание процесса "автоматической" заточки позволит создавать материалы, которые становятся эффективнее по мере износа, а не просто приходят в негодность.

Читайте также

• Нейросеть научилась понимать язык свиней
• Когда стресс питомца становится смертельным
• Почему кошка превращает ваши ноги в крепость