От космоса до микроба: почему зарождение любой формы жизни напоминает ураган
Как только сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку, по ее поверхности начинают распространяться миллиарды белков. Визуально это выглядит как самый настоящий ураган, головокружительный каскад закрученных узоров. Эти спирали нужны вовсе не для красоты: они являются частью процесса деления будущих клеток.
«Яйцо – огромная клетка, так что белкам приходится работать сообща, чтобы она знала, где именно должна проходить линия деления, чтобы в итоге сформировался новый многоклеточный организм», поясняет физик Никта Фахри из Массачусетского технологического института. В своем исследовании он и его команда изучали паттерны этих необычных «белковых вихрей» на клеточных мембранах яйцеклеток морских звезды Patiria miniata.
Помимо понимания биологии эмбрионального периода, исследователи также хотели узнать то, можно ли сравнить закономерности этого явления с аналогичными волнами в других системах. Физики называют подобные феномены «топологическими дефектами». Подобное поведение, как поясняют авторы статьи, можно обнаружить и в биологической, и в неживой материи в самых разных масштабах. Одни ничтожно малы и невидимы невооруженному взгляду, а другие существуют в масштабе вихрей, сотрясающих планетарную атмосферу.
Несмотря на то, что сходства в самом деле изобилуют, природа этих сходств пока что остается загадкой. «Несмотря на прогресс, мы пока не можем сказать, распространяются ли статистические законы подобной топологии в классических и квантовых системах на живое вещество», пишут авторы. Все, что им известно – это лишь то, что подобные паттерны существуют и что встретить их можно во всем мире.