Акули, яких часто зображують як безжальних хижаків, насправді є набагато складнішими та дивовижнішими істотами. Нове дослідження додає ще одну несподівану рису до їхнього образу: виявляється, ці давні мешканці океану є живим втіленням фундаментального геометричного принципу, відомого як «закон двох третіх», пише T4.
Цей математичний закон є досить простим. Якщо взяти будь-який тривимірний об’єкт, наприклад, куб, і збільшити його розмір у певну кількість разів, то площа його поверхні зросте у квадраті від цього числа, а об’єм — у кубі. Співвідношення між зростанням площі та об’єму описується степенем 2/3. Хоча це очевидно для простих геометричних фігур, довгий час залишалося незрозумілим, чи працює цей закон для складних і різноманітних живих організмів.
Фото: © IFLScience
Щоб перевірити це, команда дослідників з Університету Джеймса Кука в Австралії звернула свою увагу на акул. Вони стали ідеальним об’єктом для дослідження, оскільки 54 види, включені в аналіз, демонструють величезну різноманітність у розмірах, формі тіла та способі життя. Якби якась група тварин і мала відхилитися від суворого математичного закону, то це були б саме вони. Вчені створили високоточні 3D-моделі акул на основі зразків з музеїв і порівняли співвідношення площі їхньої поверхні та об’єму.
JCU
Результати виявилися вражаючими. Дослідження підтвердило, що акули дотримуються «закону двох третіх» майже ідеально, з відхиленням від теоретичного показника лише на 3%. Це свідчить про те, що дане співвідношення є фундаментальним фізичним обмеженням, яке еволюція не змогла або не стала «обманювати». Вчені припускають, що будь-яке значне відхилення від цього правила було б надто «енергетично дорогим» і вимагало б кардинальних змін у ранньому ембріональному розвитку тварини.
Це відкриття має величезне практичне значення. Співвідношення площі поверхні до об’єму є ключовим параметром у моделях, що описують, як тварини реагують на зміни клімату. Воно визначає, наскільки ефективно організм обмінюється теплом з навколишнім середовищем, регулює температуру тіла та споживає кисень. Тепер вчені можуть з набагато більшою впевненістю використовувати ці рівняння для прогнозування долі акул та інших великих морських тварин в умовах потепління океанів.
Таким чином, це дослідження не просто розкриває несподіваний зв’язок між біологією та математикою. Воно надає науковцям важливий інструмент для розуміння фундаментальних принципів життя та розробки стратегій збереження одних із найдавніших та найважливіших хижаків нашої планети.
Читайте також, чому Homo Sapiens не могли покинути Африку раніше, ніж 60 тис років тому.
