Исследование
Необычная форма капусты романеско
Знаете ли вы, как формируется необычная форма капусты романеско?
Соцветие капусты романеско устроено по принципу самоподобия и образует естественный фрактал: каждый бутон состоит из набора меньших бутонов, расположенных по спирали. Радиусы дуг спиралей соответствуют числовой последовательности Фибоначчи (ряд чисел, в котором каждое последующее число равно сумме предыдущих). В журнале Science недавно было опубликовано исследование, в котором ученые определили гены, лежащие в основе формирования такой структуры.
Растение резуховидка Таля (Arabidopsis thaliana) относится к тому же семейству Капустные и является классическим объектом генетических исследований. Поэтому ученые из Франции, Испании, Италии, США и Великобритании использовали это растение для выявления генов, ответственных за формирование необычной формы романеско. Для этого было применено как компьютерное моделирование, так и лабораторные эксперименты.
Внося изменения в различные гены резуховидки, ученые смогли найти три гена, отвечающих за формирование характерной формы соцветий, как у романеско. Два изменения генов препятствовали росту цветов и вызывали рост побегов, а еще одно изменение увеличивало зону роста на конце каждого побега и предоставляло пространство для образования спиралевидных конических фракталов.
Повторяющаяся структура у романеско возникает из-за того, что новый росток сначала формируется как цветочный бутон, но потом становится побегом, из которого появляются новые цветы, которые тоже потом становятся побегами. "Память" о цветочном происхождении побега лишает его листьев. Этот процесс повторяется снова и снова в виде цепной реакции. Похожий рост есть и у цветной капусты, но у романеско скорость роста больше, поэтому к моменту ответвления нового побега верхушка роста уже приподнялась от центра, что создает спираль от центра к верхушке. Бутоны же цветной капусты растут с постоянной скоростью, что придает ей другой вид с округлыми соцветиями.
Соцветие капусты романеско устроено по принципу самоподобия и образует естественный фрактал: каждый бутон состоит из набора меньших бутонов, расположенных по спирали. Радиусы дуг спиралей соответствуют числовой последовательности Фибоначчи (ряд чисел, в котором каждое последующее число равно сумме предыдущих). В журнале Science недавно было опубликовано исследование, в котором ученые определили гены, лежащие в основе формирования такой структуры.
Растение резуховидка Таля (Arabidopsis thaliana) относится к тому же семейству Капустные и является классическим объектом генетических исследований. Поэтому ученые из Франции, Испании, Италии, США и Великобритании использовали это растение для выявления генов, ответственных за формирование необычной формы романеско. Для этого было применено как компьютерное моделирование, так и лабораторные эксперименты.
Внося изменения в различные гены резуховидки, ученые смогли найти три гена, отвечающих за формирование характерной формы соцветий, как у романеско. Два изменения генов препятствовали росту цветов и вызывали рост побегов, а еще одно изменение увеличивало зону роста на конце каждого побега и предоставляло пространство для образования спиралевидных конических фракталов.
Повторяющаяся структура у романеско возникает из-за того, что новый росток сначала формируется как цветочный бутон, но потом становится побегом, из которого появляются новые цветы, которые тоже потом становятся побегами. "Память" о цветочном происхождении побега лишает его листьев. Этот процесс повторяется снова и снова в виде цепной реакции. Похожий рост есть и у цветной капусты, но у романеско скорость роста больше, поэтому к моменту ответвления нового побега верхушка роста уже приподнялась от центра, что создает спираль от центра к верхушке. Бутоны же цветной капусты растут с постоянной скоростью, что придает ей другой вид с округлыми соцветиями.