Иглы морских ежей имеют структуру Вороного

Исследователи из нескольких итальянских учреждений и коллега из США обнаружили, что костные образования в местах крепления игл морских ежей (туберкулах) соответствуют паттерну Вороного. Результаты опубликованы в Journal of the Royal Society Interface.

Что изучали

  • Морские ежи (класс Echinoidea) имеют иглы, прикреплённые к твёрдому панцирю, который защищает мягкие внутренние органы.
  • Учёные исследовали скелетные туберкулы — структуры, соединяющие иглы с панцирем. Их прочность критически важна для защиты от хищников.

Ключевое открытие

  • Под сканирующим туннельным микроскопом выяснилось, что костная структура туберкул формирует паттерн Вороного.
  • Этот математический паттерн делит область на многоугольные ячейки вокруг «семян» по принципу ближайшего соседа. Он встречается в сотах и крыльях стрекоз.

Степень соответствия

  • Сравнение изображения среза туберкулы с компьютерной моделью идеального паттерна Вороного показало 82% совпадение.

Значение и потенциал

  • Исследователи полагают, что такая структура эволюционировала для оптимального соотношения прочности и веса.
  • Этот природный дизайн может стать «чертежом» для создания прочных и лёгких искусственных объектов, например, защитных корпусов для датчиков.