Le bolle di sapone fanno sorridere i bambini, ma sono anche stato oggetto di studio scientifico per secoli. Operando sotto le leggi della fisica, le bolle cercano sempre di minimizzare la loro area di superficie, anche quando diverse bolle si aggregano. Due scienziati della Northwestern University hanno dimostrato che la tendenza a minimizzare l'area superficiale non è limitata alle bolle di sapone, ma si estende alle cose viventi. In un documento del 7 ottobre 2004, nel journal Nature, mostrano che le cellule nella retina prendono forme e si aggregano come le bolle di sapone, formando uno schema che si ripete per tutto l'occhio. Approfondire questo schema può aiutare i ricercatori a comprendere il gioco tra la genetica e la fisica nella formazione cellulare.
“Le cellule che abbiamo studiato, quelle che troviamo nella retina della mosca della frutta, adottano forme e configurazioni predicibili matematicamente”, dice Richard W.Carthew, professore di biochimica, biologia molecolare e cellulare e co-autore del documento. “Come le bolle, la vita ha la tendenza a minimizzare la superficie e la sfrutta per progettare schemi cellulari intricati in strutture complesse come l'occhio”.
In modo simile ai punti colorati nei dipinti di Georges Seurat, ma in scala tridimensionale, la cellula è l'unità indivisibile che da forma a qualcosa di più grande e riconoscibile, una farfalla, un albero, un essere umano. Come viene creata questa incredibile diversità di specie? “E' come un puzzle gigantesco progettato in modo che si incastri precisamente”, dice Carthew. “Comprendere come le cellule si aggregano nello spazio, è un'area sottostimata della scienza che ha iniziato a ottenere seria attenzione nell'ultimo decennio. Le cellule hanno forme diverse e si aggregano in modi diversi a seconda di dove si trovino in un organismo vivente e della loro funzione.”
Indagando nelle basi fisiche della struttura biologica nella retina, Carthew e il co-autore Takashi Hayashi, hanno osservato le normali cellule della retina, dove quattro di esse si raggruppano per formare un'apertura di forma circolare. Hanno scoperto che lo fanno come avviene con quattro bolle di sapone. Quindi hanno variato il numero di cellule in ogni apertura e hanno osservato come queste si organizzino assieme. Ancora, la configurazione delle cellule combacia perfettamente con quella di uno stesso numero di bolle. Quando un'apertura possedeva da una a cinque cellule, è risultata la stessa configurazione. Se un'apertura aveva sei cellule, erano possibili tre diverse configurazioni, ma sempre le stesse.
“Osservando un tessuto squisitamente strutturato in una specie, abbiamo scoperto come si organizzano le cellule”, dice Carthew, che con Hayashi ha studiato la forma e la funzione della retina per anni. “Questo esperimento ha illustrato l'importanza della matematica e della fisica nella biologia e punta ad un principio generale di organizzazione che si trova in un'ampia gamma di organismi viventi”.
Northwestern University
Tradotto da Richard per Altrogiornale.org
Immagine: gruppo di bolle http://uvs-model.com/UVS%20on%20geometrical%20structure%20of%20an%20atom.htm
Fonte: http://www.brightsurf.com/news/oct_04/EDU_news_101204_c.php
Vedi: https://www.altrogiornale.org/news.php?extend.7010