研究发现这种无脑动物像折纸一样折叠自己

没有大脑、神经或肌肉的生物如何将自己折叠成复杂的形状?对地球上最简单的动物之一的一项新研究表明,答案在于一种令人惊讶的优雅机制——更像折纸而不是工程学。斯坦福大学的科学家通过研究扁动物,发现了一种以前未知的组织折叠方式,[…]研究发现,这种无脑动物像折纸一样折叠自己,研究发现首先出现在《Knowridge Science Report》上。

来源:Knowridge科学报告

没有大脑、神经或肌肉的生物如何将自己折叠成复杂的形状?

对地球上最简单的动物之一的一项新研究表明,答案在于一种令人惊讶的优雅机制——更像折纸而不是工程学。

斯坦福大学的科学家通过研究在红海等温暖海洋中发现的扁平动物,发现了一种以前未知的组织折叠方式。

扁动物是已知的最简单的动物之一。它们只不过是一片薄薄的细胞,但它们可以以惊人的精度折叠、折皱和展开成复杂的形状。

这项研究由生物工程师 Manu Prakash 和研究生 Charlotte Brannon 领导,发表在《美国国家科学院院刊》上。

它揭示了纤毛的新作用——覆盖许多细胞表面的微观毛发状结构,通常以移动液体而闻名,例如清除人体呼吸道中的粘液。

在原生动物中,纤毛的作用非常不同。研究人员发现这些微小结构不只是来回跳动,而是主动沿着表面“行走”。当它们这样做时,它们会拉动并引导细胞片,塑造动物的身体并使其以精确、可重复的方式折叠。

这一发现如此引人注目的是,原生动物没有大脑或神经系统来协调这些运动。

折叠说明似乎直接内置于组织本身的物理和机械特性中。

换句话说,形状的变化不是由决策或信号控制的,而是由细胞相互作用中嵌入的简单规则控制的——就像控制一张平板纸如何折叠成鹤或花的规则一样。

为了说明这一想法,研究团队甚至使用折叠纸制作了定格动画,呼应动物的动作,并强调折纸与生物形态之间的相似之处。

有时,大自然最先进的技巧来自于最简单的生物。