Геометрия ботаники раскрывает тайны живого

Современные технологии и прочие достижения цивилизации позволяют человеку творить чудеса. С помощью компьютера смоделировано глобальное потепление, предстоящие эпидемии опасных болезней и даже обстоятельства гибели леди Дианы, а порой исследователям приходят в голову идеи, помогающие приоткрыть завесу тайны самой жизни. Существуют даже особые разделы науки, превращающие физиологию живых существ в набор математических формул и компьютерных команд. Например, при помощи бионики ученые заимствуют у животных и растений различные полезные свойства и обращают их во благо человечества. Так были усовершенствованы летательные аппараты и радары.

Обратным направлением развития науки является создание математических и компьютерных моделей, объясняющих некоторые механизмы функционирования тех или иных живых организмов и их систем. Так, исследователи из канадского университета Калгари специализируются на создании компьютерных моделей и визуализации в области ботаники в надежде невооруженным глазом увидеть развитие растительных форм.

При помощи новых компьютерных программ они смоделировали рост резушки, самого типичного представителя семейства крестоцветных. Трехмерная модель показывает, как из одной клетки развивается полноценное растение. На гениальную мысль ученых натолкнула, как ни странно, геометрия, но не евклидова, а биологический ее раздел, посвященный филлотаксису, то есть архитектонике. Дело в том, что остов растений сконструирован по особым принципам, а сосновые иглы, семена подсолнечника или листики герани располагаются на своих местах не как попало, а подчиняясь особым закономерностям, выявить которые позволяет филлотаксис.

Тщательно рассмотрев периодические изменения концентрации гормона роста растений, или ауксина, в динамике, ботаники пришли к выводу, что развитие представителей флоры идет неравномерно и является условием формирования того или иного вида симметрии. Это позволило им задать определенные параметры для компьютерной модели механизма развития растений в надежде затем использовать эти результаты для моделирования роста более сложных организмов животного царства начиная со стволовых клеток.