Frukt er nødvendig i kostholdet, selv om hver person har sine preferanser og smaker. Eplet er vanligvis en av de mest konsumerte for sin smak, men vi legger ikke merke til utseendet.
Har du noen gang lurt på hvorfor den har en fordypning på toppen? Hvis det virkelig henger fra treet, hvorfor har det ikke en mer langstrakt form? Vitenskapen har avslørt i en studie hvorfor får den den formen og har en fordypning-formet cusp.
Veksten av eplet gir den formen
I utgangspunktet er denne fysiognomien et resultat av de forskjellige vekstfasene mellom massen og stilken, ifølge den nye matematiske studien av frukten. Epler er relativt sfæriske, bortsett fra fordypningen på toppen. Men et team fra Harvard University i Cambridge satte ut for å se om de kunne forstå hvorfor frukten har sin uvanlige form.
Forskerne brukte en gel som kunne tilpasse den formen over tid. Dette hjalp dem å gjenskape måten et eple vokser på, og de sammenlignet det med veksten av ekte epler i en frukthage. Ved å kombinere dette med matematisk modellering viste det seg at den underliggende anatomien til frukten (måten den vokser på kl. ulike rytmer og mekanisk ustabilitet) spiller en felles rolle i forhøyningen av fordypningen, de nedre ryggene og den generelle formen til frukten.
Dr. Lakshminarayanan Mahadevan, hovedforfatteren av studien, hadde tidligere utviklet en enkel teori for å forklare formen og veksten til epler. Prosjektet begynte imidlertid å bære frukter da forskerne klarte å koble observasjoner av ekte epler i ulike vekststadier.
En matematisk teori løser det ukjente
For å forstå utviklingen av formen til eplet og spissen, vendte forskerne seg til en langvarig matematisk teori kjent som singularitetsteori.
Singularitetsteori brukes til å beskrive en rekke ulike fenomener. Dette kan brukes til å lære om sorte hull eller mer abstrakte eksempler, som lysmønstre i bunnen av et svømmebasseng og sprekkforplantning. «Disse fokuspunktene kan noen ganger ha form av singulariteter der deformasjonene er lokalisert.sa forfatteren og la til at "et allestedsnærværende eksempel sees i toppen av et eple, den indre fordypningen der stilken møter frukten".
Forskerteamet antyder at det spesielle i dette tilfellet er lite endring i veksthastigheten rundt stilken, sammenlignet med andre deler av eplet, og skaper en fordypning. Toppen av eplet har ingenting til felles med lysmønstrene i et svømmebasseng, men den har samme form som dem.
Teamet brukte numerisk simulering for å forstå hvorfor veksten av fruktens skall og kjerne danner en spiss. De bekreftet deretter simuleringene med eksperimenter som etterlignet veksten av epler ved å bruke gel som svellet over tid. Eksperimentene viste at ulike veksthastigheter mellom hoveddelen av eplet og stammeregionen resulterte i fordypning-formet spiss.
Disse endringene og cusp-formene sees i noen epler og andre frukter, som f.eks ferskener, aprikoser, kirsebær og plommer. Teamet oppdaget at anatomien til frukten kan ha felles funksjoner ved å gi opphav til flere cusps i alle lignende frukter.
Forfatterne sier at arten av de molekylære signalene som utløser vekstinhibering nær stilken bør utforskes i fremtiden. De ønsker også å se på mekanismene som knytter celler til endringer i fruktens vev.