الفاكهة ضرورية في النظام الغذائي ، على الرغم من أن لكل شخص ما يفضله وأذواقه. عادة ما يكون التفاح من أكثر أنواع التفاح استهلاكًا لنكهته ، لكننا لا نهتم بمظهره.
هل تساءلت يومًا عن سبب وجود غمازة في الأعلى؟ إذا كانت تتدلى من الشجرة حقًا ، فلماذا لا يكون لها شكل أكثر استطالة؟ العلم كشفت في دراسة لماذا تحصل على هذا الشكل ولها نتوء على شكل غمازة.
يعطي نمو التفاحة هذا الشكل
في الأساس ، فإن علم الفراسة هذا هو نتيجة لمراحل النمو المختلفة بين الكتلة والساق ، وفقًا للدراسة الرياضية الجديدة للفاكهة. التفاح كروي نسبيًا ، بصرف النظر عن الدمل الموجود في الأعلى. ولكن ، شرع فريق من جامعة هارفارد في كامبريدج في معرفة ما إذا كان بإمكانهم فهم سبب شكل الفاكهة غير المعتاد.
استخدم العلماء مادة هلامية يمكنها تكييف هذا الشكل بمرور الوقت. ساعدهم هذا في تكرار الطريقة التي تنمو بها التفاحة ، وقارنوها بنمو تفاح حقيقي في بستان. وقد أظهر الجمع بين هذا وبين النمذجة الرياضية أن التشريح الأساسي للفاكهة (الطريقة التي تنمو بها إيقاعات مختلفة وعدم الاستقرار الميكانيكي) تلعب دورًا مشتركًا في ارتفاع الدمل ، والحواف السفلية ، والشكل العام للفاكهة.
كان الدكتور لاكشمينارايانان ماهاديفان ، المؤلف الرئيسي للدراسة ، قد طور سابقًا نظرية بسيطة لشرح شكل ونمو التفاح. ومع ذلك ، بدأ المشروع يؤتي ثماره عندما تمكن الباحثون من ربط ملاحظات التفاح الحقيقي في مراحل مختلفة من النمو.
النظرية الرياضية تحل المجهول
لفهم تطور شكل التفاحة وفتحتها ، تحول الباحثون إلى نظرية رياضية طويلة الأمد تُعرف باسم نظرية التفرد.
تستخدم نظرية التفرد لوصف عدد من الظواهر المختلفة. يمكن استخدام هذا لمعرفة المزيد عن الثقوب السوداء أو المزيد من الأمثلة المجردة ، مثل أنماط الضوء في قاع حمام السباحة وانتشار الشقوق. «يمكن أن تتخذ هذه النقاط المحورية في بعض الأحيان شكل التفردات حيث توجد التشوهات.قال المؤلف مضيفا أن "يظهر مثال في كل مكان في قمة التفاحة ، الدمل الداخلي حيث يلتقي الجذع بالفاكهة".
يقترح فريق الباحثين أن الخصوصية في هذه الحالة طفيفة تغيير في سرعة النمو حول الساق، مقارنة بأجزاء أخرى من التفاحة ، مما يؤدي إلى خلق غمازة. لا يوجد شيء مشترك بين الجزء العلوي من التفاحة وأنماط الإضاءة في حمام السباحة ، ولكن لها نفس شكلها.
استخدم الفريق المحاكاة العددية لفهم سبب نمو قشرة الثمرة ولبها. ثم قاموا بتأكيد عمليات المحاكاة بالتجارب التي تحاكي نمو التفاح باستخدام مادة هلامية تضخم مع مرور الوقت. أظهرت التجارب أن معدلات النمو المختلفة بين الجزء الأكبر من التفاح ومنطقة الساق نتج عنها أعتاب على شكل غمازة.
تظهر هذه التغييرات وأشكال الحافة في بعض التفاح والفواكه الأخرى ، مثل خوخ, مشمش, الكرز والخوخ. اكتشف الفريق أن تشريح الفاكهة قد يكون له وظائف مشتركة من خلال خلق العديد من الشرفات في جميع الفواكه المتشابهة.
يقول المؤلفون إن طبيعة الإشارات الجزيئية التي تؤدي إلى تثبيط النمو بالقرب من الجذع يجب استكشافها في المستقبل. يريدون أيضًا إلقاء نظرة على الآليات التي تربط الخلايا بالتغيرات في أنسجة الفاكهة.