Структура павутиння схожа на структуру музики, виявили вчені

Дослідники з Массачусетського технологічного інституту (MTІ) виявили подібність структурно-функціональних відносин у двох абсолютно різних галузях, у складі білків та в музичних творах.Фото: Markus Buehler & Tristan Giesa

Завдяки теорії категорій з математики науковці побудували онтологічні логи (ологи), або абстрактні моделі зв’язків функції і структури в амінокислотах і звукових хвилях. Ологи дозволять вченим з точністю визначити, як функціонує матеріал, а також визначити універсальні повторювані одиниці, які зустрічаються в різних структурах. 

Один з авторів дослідження Маркус Дж. Бюлер (Markus J. Buehler) з МТІ говорить, що знайдено багато свідчень того, що на нанорівні існують схожі схеми функціонування матеріалу, наприклад, водневі зв’язки та ієрархічні структури, які і визначають поведінку цього матеріалу в навколишньому середовищі. Проте математично провести аналогію між різними структурами поки що не вдалось.

Цікаво, що навіть дефекти окремих одиниць, що складають матеріал, не впливають на його функціонування. Те, що нитка павука є досить міцною, щоб не розірватись навіть за наявності пошкодження, можна пояснити дуже чіткою структурою волокон павутиння, говорить співавтор дослідження Трістан Гіза (Tristan Giesa).

Музиканти використовують такий прийом у своїй сфері: опускаючи один з акордів гармонійної послідовності, гармонія всього музичного відрізку не змінюється, помітили вчені.

Результати дослідження були опубліковані в грудневому випуску журналу BioNanoScience. Відкриття вчених допоможе інженерам розробити нові матеріали та структури.