Ученые: Все акулы подчиняются одному закону геометрии

Он был сформулирован 150 лет назад.

Новое исследование показало, что несмотря на огромное разнообразие форм и размеров, все акулы — от крошечных видов до гигантских китовых — строго следуют классическому биологическому правилу XIX века. Речь идет о «законе масштабирования 2/3», который описывает, как соотношение площади поверхности и объема меняется с ростом организма, пишет журнал Forbes (перевод — сайт Charter97.org).

Команда под руководством Джоэла Харрисона Гейфорда из Университета Джеймса Кука создала точные 3D-модели 54 видов акул с помощью КТ и фотограмметрии. Исследователи ожидали, что акулы, имеющие гигантский диапазон массы — почти в 20 тысяч раз, — смогут нарушить этот закон. Но оказалось наоборот: их поверхность и объем увеличиваются именно так, как предсказывает геометрия — поверхность растет медленнее, чем объем.

Удивительно, что этот принцип сохраняется у всех групп — у пелагических акул, придонных видов, рифовых хищников и даже у тех, кто способен частично согревать мышцы. Ни образ жизни, ни экология, ни родственные связи не влияют на геометрию тела.

Ученые предлагают два объяснения. Первое: условия существования недостаточно сильны, чтобы «сломать» базовое геометрическое ограничение. Второе: сам процесс развития организма накладывает пределы — изменение площади поверхности без изменения объема может быть слишком энергозатратным.

Открытие может иметь практическое значение. Соотношение поверхности и объема связано с теплорегуляцией и обменом веществ — значит, оно может помочь прогнозировать, как разные виды акул будут реагировать на изменение климата. Также результаты могут пригодиться в биоинженерии — например, при создании более эффективных подводных роботов.

Исследование открывает путь к аналогичным работам по лучеперым рыбам, морским млекопитающим и другим животным — и возникает вопрос: насколько эволюция свободна, а насколько ограничена геометрией, от которой невозможно уйти?

Вы можете поддержать сайт Charter97.org следующим образом:

РАСЧЕТНЫЙ МУЛЬТИВАЛЮТНЫЙ СЧЕТ ДЛЯ ПОЖЕРТВОВАНИЙ:

Название банка: Bank Millennium S.A.
Адрес: ul. Stanislawa Zaryna, 2A, 02-593, Warszawa
IBAN: PL97116022020000000216711123
SWIFT: BIGBPLPW
Название владельца счета: Fundacja “KARTA ‘97”
Назначение платежа: Darowizna na cele statutowe

Связаться с нами можно по адресу charter97@gmail.com