Auginate „pinigų medį“? Mokslininkai jo lapuose aptiko netikėtą matematinę sistemą

Kinų pinigų medžiu (lot. Pilea peperomioides) vadinamo augalo lapuose mokslininkai aptiko sudėtingą geometrinę sistemą, dažniausiai naudojamą miestų planavime, kompiuterių tinkluose ir duomenų analizėje. Nustatyta, kad šio augalo lapų struktūra formuojama pagal Voronojaus diagramą – matematinį modelį, kuris padeda optimaliai paskirstyti erdvę aplink centrinius taškus. Tyrimą atlikę autoriai teigia, kad pinigų medis tokią tvarkingą struktūrą suformuoja ne „matuodamas“ atstumus, o pasitelkdamas biologinius procesus.

Matematinė sistema, slypinti augalo lapuose

Kaip teigiama moksliniame žurnale „Nature Communications“ paskelbtame tyrime, mokslininkai išsamiai išanalizavo kinų pinigų medžio lapų struktūrą ir aptiko aiškų Voronojaus diagramos principą. Tyrėjai nustatė, kad aplink mažas lapų poras susiformavusios gyslos išsidėsto taip, jog kiekviena lapo zona tampa artimiausia konkrečiam centriniam taškui.

Tyrimo autoriai aiškina, kad tokia geometrija iki šiol dažniausiai buvo siejama su žmogaus kuriamomis sistemomis – nuo miestų planavimo ir mobiliojo ryšio tinklų iki duomenų apdorojimo ar kompiuterinių algoritmų. Tačiau šįkart panašus principas aptiktas natūraliai susiformavusioje augalo struktūroje.

Augalas „sprendžia“ problemas be skaičiavimų

Tyrėjų teigimu, įdomiausia tai, kad augalas tokį sudėtingą erdvės organizavimą sukuria neturėdamas jokio centrinio valdymo mechanizmo. Skirtingai nei žmonės ar kompiuteriai, augalai negali apskaičiuoti atstumų ar planuoti struktūrų iš anksto.

Tačiau tyrimo metu pasiūlytas modelis rodo, kad svarbų vaidmenį gali atlikti augalų hormonas auksinas, kuris juda per lapo audinius ir padeda formuoti gyslų ribas tarp skirtingų centrinių taškų.

Prie tyrimo prisidėję specialistai teigia, kad tai gali būti vienas aiškiausių pavyzdžių, kaip gamta „naudoja“ algoritmus be jokio sąmoningo planavimo.

Kodėl tai svarbu ne tik biologams

Nors iš pirmo žvilgsnio tai gali atrodyti kaip siaura botanikos tema, atradimas turi platesnę reikšmę. Voronojaus principai jau dabar taikomi kuriant efektyvesnius ryšio tinklus ar robotikos sistemas.

TAIP PAT SKAITYKITE: 5 kambariniai augalai, efektyviai valantys namų orą – puikiai auga prieblandoje 

Tuo tarpu tyrėjai mano, kad geresnis supratimas, kaip gamta sugeba organizuoti sudėtingas struktūras minimaliomis „sąnaudomis“, ateityje gali būti naudingas ir technologijų kūrėjams. Gamtoje aptinkami algoritmai vis dažniau tampa įkvėpimu kuriant energiją taupančius, adaptyvius ir savarankiškai prisitaikančius sprendimus.

Taigi kitą kartą pažvelgę į ant palangės augantį pinigų medį prisiminkite, kad net ir paprastas kambarinis augalas gali slėpti principus, kuriuos žmonės šiandien taiko pažangiausiose technologijose.