Кораллы удивили биологов: одинаковый принцип строит и риф, и кожу

Оказалось, что кораллы и эпителиальные ткани живых организмов подчиняются одним и тем же математическим законам. Исследователи из Ростова и Монпелье сравнили структуру клеток кожи с расположением полипов в колониях кораллов и обнаружили удивительное совпадение: большинство элементов, будь то клетки или полипы, имеют шесть ближайших соседей, остальные распределяются по пять, четыре и иногда до девяти соседей. Как выяснилось, сама природа оптимизирует расположение элементов, чтобы снизить внутреннее "энергетическое напряжение".

Модель, которая объясняет всё

Ученые создали компьютерную модель, в которой клетки и полипы ведут себя как частицы: отталкиваются, если слишком близко, и перестают взаимодействовать, если расстояние слишком велико. Эта модель с точностью около 90% воспроизводит реальные структуры кораллов и эпителиев. Интересно, что принцип работает независимо от масштаба: полип в миллионы раз больше клетки и делится в разы медленнее, но схема их расположения подчиняется тем же законам.

Прогнозирование будущего

Руководитель проекта Сергей Рошаль объяснил, что понимание универсального принципа организации живой материи открывает новые возможности. Модель поможет прогнозировать реакцию коралловых рифов на изменение климата и загрязнение морей, а также лучше понять механизмы восстановления тканей у человека. Идея, что крошечные клетки кожи и огромные полипы живут по одним законам, поразила даже ученых — природа снова оказалась хитрее любых моделей.

Универсальный архитектор жизни

Работа показывает, что на разных уровнях биологической организации действует единый физический принцип: системы стремятся к минимальной энергии отталкивания. От вирусов до кораллов, от клеток до тканей — всё подчинено одной простой логике, которая делает живую материю невероятно устойчивой и элегантной. Словно невидимый архитектор прокладывает одинаковый узор в самых разных уголках природы.