większość z nas musi tylko opanować klasyczne kształty, takie jak koła, kwadraty, trójkąty i kilka wielokątów, aby dogadać się w tym świecie. Ale to nie wszystko—są dziesiątki dziwacznych kształtów, które sklasyfikowali naukowcy, inżynierowie i biolodzy, w tym takie rzeczy jak hemihelix, odkryty w 2014 roku, który przypomina spiętą Slinky. Biolodzy znaleźli nowy kształt, nazwany scutoid. Prawdopodobnie znajduje się w pachach, na nosie i na całej twarzy, ponieważ jest to kształt, który komórki skóry przyjmują podczas zginania.
Bruce Y. Lee z Forbes donosi, że nowy kształt, opisany w artykule w czasopiśmie Nature Communications, pomaga rozwiązać długotrwałą zagadkę dotyczącą ludzkiej skóry. Miliony komórek nabłonkowych są pakowane razem, aby stworzyć ludzką skórę, która jest całkiem dobra w tym, że jest hermetyczna. Na całkowicie płaskiej powierzchni kolumny, pryzmaty lub komórki w kształcie sześcianu mogą być ściśnięte wystarczająco blisko siebie, aby stworzyć tak silną barierę. Ale ludzkie ciało ma niewiele, jeśli jakieś całkowicie płaskie powierzchnie (przepraszam za abs Channinga Tatuma), co oznacza, że kostki i kolumny nie działają. Komórki nabłonkowe muszą też wykonywać ekstremalne zginanie i zakrzywianie podczas rozwoju embrionalnego.
aby rozwiązać zagadkę, naukowcy z USA i Europy współpracowali nad modelem komputerowym, wykorzystując proces zwany diagramowaniem Woronoi, aby dowiedzieć się, jak komórki nabłonkowe są pakowane razem. Według informacji prasowej najlepszym rozwiązaniem był zupełnie nowy kształt, który zespół nazwał scutoid, ponieważ przypomina widok z góry na scutellum chrząszcza, część jego skorupy. Kształt wygląda jak długi pięcioboczny pryzmat z ukośną twarzą odciętą od jednego końca, dając temu końcowi sześć boków. Dzięki temu możliwe jest pakowanie scutoidów z naprzemiennymi pięciobocznymi i sześciobocznymi końcami tworzącymi powierzchnię, dzięki czemu kształty mogą tworzyć zakrzywione powierzchnie bez rozsuwania. Nie martw się, jeśli trudno to sobie wyobrazić—zespół również miał problemy z zrozumieniem tego, dopóki jeden z naukowców i jego córka nie modelowali tego przy użyciu gliny.
„podczas procesu modelowania wyniki, które widzieliśmy, były dziwne”, mówi współautor Javier Buceta z Uniwersytetu Lehigh w komunikacie. „Nasz model przewidywał, że wraz ze wzrostem krzywizny tkanki, kolumny i kształty butelek nie były jedynymi kształtami, które wykształciły komórki. Ku naszemu zaskoczeniu, dodatkowy kształt nie miał nawet nazwy w matematyce! Zwykle nie ma możliwości nazwania nowego kształtu.”
Jessica Boddy z Gizmodo donosi, że zespół znalazł szkutoidalne kształty w nabłonku ryb zebry i gruczołach ślinowych muszek owocowych. Podczas gdy Ulica Sezamkowa prawdopodobnie nie będzie w najbliższym czasie śpiewać piosenki o scutoid, kształt może mieć ważne zastosowania w medycynie. „Na przykład, jeśli chcesz hodować sztuczne narządy, to odkrycie może pomóc zbudować rusztowanie, aby zachęcić do tego rodzaju pakowania komórek, dokładnie naśladując sposób natury, aby skutecznie rozwijać tkanki”, mówi Buceta w komunikacie.
„wierzymy, że jest to wielki przełom pod wieloma względami” -mówi współautor Luis Escudero z Uniwersytetu w Sewilli. „Jesteśmy przekonani, że istnieje więcej implikacji, które staramy się zrozumieć, gdy mówimy.”