Hedelmät ovat välttämättömiä ruokavaliossa, vaikka jokaisella on omat mieltymyksensä ja makunsa. Omena on yleensä yksi kulutetuimmista makunsa vuoksi, mutta emme kiinnitä huomiota sen ulkonäköön.
Oletko koskaan miettinyt, miksi sen päällä on kuoppa? Jos se todella roikkuu puusta, miksi sillä ei ole pitkänomainen muoto? Tiede on paljastanut tutkimuksessa miksi se saa tuon muodon ja siinä on kuopan muotoinen kärki.
Omenan kasvu antaa tämän muodon
Pohjimmiltaan tämä fysiognomia on seurausta massan ja varren välisistä kasvun eri vaiheista uuden hedelmän matemaattisen tutkimuksen mukaan. Omenat ovat suhteellisen pallomaisia, lukuun ottamatta yläosassa olevaa kuoppaa. Cambridgen Harvardin yliopiston tiimi lähti kuitenkin selvittämään, voisivatko he ymmärtää, miksi hedelmällä on epätavallinen muoto.
Tiedemiehet käyttivät geeliä, joka sopeutui muotoon ajan myötä. Tämä auttoi heitä jäljittelemään tapaa, jolla omena kasvaa, ja he vertasivat sitä aitojen omenoiden kasvuun hedelmätarhassa. Tämän yhdistäminen matemaattiseen mallinnukseen paljasti, että hedelmän taustalla oleva anatomia (tapa, jolla se kasvaa erilaiset rytmit ja mekaaninen epävakaus) ovat yhteinen rooli kuopan, alempien harjanteiden ja hedelmän yleisen muodon nostamisessa.
Tohtori Lakshminarayanan Mahadevan, tutkimuksen johtava kirjoittaja, oli aiemmin kehittänyt yksinkertaisen teorian selittääkseen omenoiden muodon ja kasvun. Hanke alkoi kuitenkin kantaa hedelmää, kun tutkijat onnistuivat yhdistämään havainnot oikeista omenoista eri kasvuvaiheissa.
Matemaattinen teoria ratkaisee tuntemattoman
Ymmärtääkseen omenan ja kärjen muodon kehitystä tutkijat kääntyivät pitkäjänteiseen matemaattiseen teoriaan, joka tunnetaan ns. singulariteettiteoria.
Singulariteettiteoriaa käytetään kuvaamaan useita erilaisia ilmiöitä. Tämän avulla voidaan oppia mustista aukoista tai abstraktimpia esimerkkejä, kuten valokuvioita uima-altaan pohjalla ja halkeamien leviämistä. «Nämä polttopisteet voivat joskus olla singulaariteettien muodossa, missä muodonmuutokset sijaitsevat.sanoi kirjoittaja ja lisäsi, että "kaikkialla esiintyvä esimerkki on nähtävissä omenan huipussa, sisäisessä kuoppassa, jossa varsi kohtaa hedelmän".
Tutkijaryhmä ehdottaa, että tässä tapauksessa erikoisuus on vähäinen kasvun nopeuden muutos varren ympärilläverrattuna muihin omenan osiin, mikä luo kuopan. Omenan kärjellä ei ole mitään yhteistä uima-altaan valokuvioiden kanssa, mutta sillä on sama muoto kuin niillä.
Ryhmä käytti numeerista simulaatiota ymmärtääkseen, miksi hedelmän kuoren ja ytimen kasvu muodostavat kärjen. Sitten he vahvistivat simulaatiot kokeilla, jotka matkivat omenoiden kasvua käyttämällä geeliä, joka paisui ajan myötä. Kokeet osoittivat, että erilaiset kasvunopeudet omenan pääosan ja varren alueen välillä johtivat kuopan muotoinen kärki.
Nämä muutokset ja kärjen muodot näkyvät joissakin omenoissa ja muissa hedelmissä, kuten persikat, aprikoosit, kirsikoita ja luumuja. Ryhmä havaitsi, että hedelmän anatomialla voi olla niveltoimintoja, koska kaikissa samankaltaisissa hedelmissä muodostuu useita kuppeja.
Kirjoittajat sanovat, että tulevaisuudessa tulisi tutkia niiden molekyylisignaalien luonnetta, jotka laukaisevat kasvun eston varren lähellä. He haluavat myös tarkastella mekanismeja, jotka yhdistävät solut muutoksiin hedelmän kudoksissa.