Обнаружены самоорганизующиеся кристаллы из зародышей морских звезд
Кадр: Science X: Phys.org, Medical Xpress, Tech Xplore / YouTube
Ученые Массачусетского технологического института (MIT) в США обнаружили, что эмбрионы морских звезд вместе образуют удивительно организованную кристаллоподобную структуру. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature, кратко о научной работе рассказывается в пресс-релизе на Phys.org.
Специалисты совершили случайное открытие в ходе наблюдения за развитием эмбрионов морских звезд. Они выяснили, что спонтанно собирающийся «живой кристалл» проявляет свойство, при котором вращение отдельных эмбрионов вызывает большую рябь по всей структуре. Волнистая конфигурация таких кристаллов может сохраняться в течение относительно длительного периода времени, прежде чем распасться по мере взросления отдельных эмбрионов.
Эмбрионы морских звезд растут и образуют оболочку, из которой затем вырастают крошечные реснички, предназначенные для перемещения на поверхности воды. В определенный момент реснички координируются, чтобы вращать эмбрион в определенном направлении. Время от времени эмбрионы собираются в группы, которые также вращаются. В ходе эксперимента исследователи получили тысячи эмбрионов морских звезд, которые сформировали кристаллическую структуру очень больших размеров, в которой каждый зародыш окружен шестью зародышами, что создает шестиугольную ячейку.
Ученые обнаружили, что реснички на теле зародыша двигаются таким образом, что вращение эмбриона создает водовороты, втягивающие соседние объекты, в том числе другие зародыши. Спонтанная рябь в такой структуре может создаваться из-за взаимодействия между эмбрионами, которые вращаются как сцепленные шестерни. Моделирование показало, что вращающиеся зародыши запускают волны, распространяющиеся по всему кристаллу.
По словам авторов статьи, такой самособирающийся живой кристалл может быть использован в качестве основы для проектирования роящихся роботов, которые движутся и функционируют коллективно.
