ทำไมแอปเปิ้ลถึงมีรูปร่างแบบนั้น? วิทยาศาสตร์เปิดเผยมัน

ผลไม้เป็นสิ่งจำเป็นในอาหารแม้ว่าแต่ละคนจะมีความชอบและรสนิยมของตนเอง แอปเปิ้ลมักเป็นหนึ่งในผลไม้ที่มีการบริโภคมากที่สุด แต่เราไม่ใส่ใจกับรูปร่างหน้าตาของมัน

คุณเคยสงสัยหรือไม่ว่าทำไมมันถึงมีลักยิ้มอยู่ด้านบน? ถ้ามันห้อยลงมาจากต้นไม้จริง ๆ ทำไมมันไม่มีรูปร่างที่ยาวกว่านี้ล่ะ? วิทยาศาสตร์ ได้เปิดเผยในการศึกษา ทำไมถึงมีรูปร่างแบบนั้นและมียอดเป็นรูปลักยิ้ม

การเจริญเติบโตของแอปเปิ้ลให้รูปร่างนั้น

โดยพื้นฐานแล้ว โหงวเฮ้งนี้เป็นผลมาจากระยะการเจริญเติบโตที่แตกต่างกันระหว่างมวลและลำต้น ตามการศึกษาทางคณิตศาสตร์ใหม่ของผลไม้ แอปเปิ้ลค่อนข้างเป็นทรงกลม ยกเว้นรอยบุ๋มที่ด้านบน แต่ทีมจากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดในเคมบริดจ์ได้พยายามค้นหาว่าพวกเขาสามารถเข้าใจได้หรือไม่ว่าทำไมผลไม้ถึงมีรูปร่างที่ผิดปกติเช่นนี้

นักวิทยาศาสตร์ใช้เจลที่สามารถปรับรูปร่างได้เมื่อเวลาผ่านไป สิ่งนี้ช่วยให้พวกเขาจำลองวิธีการเติบโตของแอปเปิ้ล และพวกเขาเปรียบเทียบกับการเติบโตของแอปเปิ้ลจริงในสวนผลไม้ เมื่อรวมเข้ากับการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์พบว่าลักษณะทางกายวิภาคของผลไม้ (วิธีที่มันเติบโตที่ จังหวะและความไม่เสถียรทางกลไกที่แตกต่างกัน) มีบทบาทร่วมกันในระดับความสูงของลักยิ้ม สันด้านล่าง และรูปร่างทั่วไปของผลไม้

Dr. Lakshminarayanan Mahadevan ผู้เขียนหลักของการศึกษานี้ ได้พัฒนาทฤษฎีง่ายๆ เพื่ออธิบายรูปร่างและการเจริญเติบโตของแอปเปิ้ลก่อนหน้านี้ อย่างไรก็ตาม โปรเจกต์เริ่มเห็นผลเมื่อนักวิจัยสามารถเชื่อมโยงการสังเกตการณ์ของแอปเปิลจริงในระยะต่างๆ ของการเจริญเติบโต

ทฤษฎีทางคณิตศาสตร์แก้ปัญหาที่ไม่รู้จัก

เพื่อให้เข้าใจถึงวิวัฒนาการของรูปร่างของผลแอปเปิลและยอด นักวิจัยได้หันไปหาทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ที่มีมาอย่างยาวนานซึ่งรู้จักกันในชื่อ ทฤษฎีภาวะเอกฐาน.

ทฤษฎีภาวะเอกฐานใช้เพื่ออธิบายปรากฏการณ์ต่างๆ สามารถใช้เพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับหลุมดำหรือตัวอย่างที่เป็นนามธรรม เช่น รูปแบบแสงที่ด้านล่างของสระว่ายน้ำและการแพร่กระจายของรอยแตก «บางครั้งจุดโฟกัสเหล่านี้อาจอยู่ในรูปของเอกพจน์ที่มีความผิดปกติอยู่ผู้เขียนกล่าวพร้อมเสริมว่า "ตัวอย่างที่แพร่หลายมีให้เห็นที่ปลายยอดของแอปเปิ้ล ลักยิ้มด้านในที่ลำต้นบรรจบกับผล"

ทีมนักวิจัยแนะนำว่าความพิเศษในกรณีนี้เล็กน้อย การเปลี่ยนแปลงความเร็วของการเจริญเติบโตรอบลำต้นเมื่อเทียบกับส่วนอื่นๆ ของแอปเปิ้ล ทำให้เกิดลักยิ้ม ด้านบนของแอปเปิ้ลไม่มีอะไรเหมือนกันกับรูปแบบแสงในสระว่ายน้ำ แต่มีรูปร่างเหมือนกัน

ทีมใช้การจำลองเชิงตัวเลขเพื่อทำความเข้าใจว่าเหตุใดการเจริญเติบโตของเปลือกและแกนของผลไม้จึงก่อตัวเป็นยอด จากนั้นพวกเขายืนยันการจำลองด้วยการทดลองที่เลียนแบบการเติบโตของแอปเปิ้ลโดยใช้เจลที่พองตัวเมื่อเวลาผ่านไป การทดลองแสดงให้เห็นว่าอัตราการเจริญเติบโตที่แตกต่างกันระหว่างแอปเปิ้ลจำนวนมากและบริเวณลำต้นส่งผลให้ ยอดรูปลักยิ้ม.

การเปลี่ยนแปลงและรูปร่างยอดเหล่านี้พบได้ในแอปเปิ้ลและผลไม้อื่นๆ เช่น พีช, แอปริคอต, เชอร์รี่และลูกพลัม. ทีมค้นพบว่าลักษณะทางกายวิภาคของผลไม้อาจมีหน้าที่ร่วมกันโดยทำให้เกิดหลายยอดในผลไม้ที่คล้ายกันทั้งหมด

ผู้เขียนกล่าวว่าควรมีการสำรวจธรรมชาติของสัญญาณโมเลกุลที่กระตุ้นการยับยั้งการเจริญเติบโตใกล้กับลำต้นในอนาคต พวกเขายังต้องการดูกลไกที่เชื่อมโยงเซลล์กับการเปลี่ยนแปลงในเนื้อเยื่อของผลไม้