3D-сканирование показало общие закономерности роста растений и мозга человека

Отправной точкой проекта послужил вопрос о том, существуют ли некие принципы организации, определяющие разные формы растений. Разумеется, объективные факторы среды влияют на рост, но ученые стремились вывести общие закономерности.

Команда использовала высокоточный 3D-сканер для «измерения архитектуры молодых растений и ее изменений», а также сбора данных для математического анализа. В проекте использовались три вида растений: сорго, помидоры и табак. Их вырастили из семян при разных условиях освещения и температуры, приближенных к природной среде. В течение месяца каждые несколько дней ученые сканировали растения с помощью 3D-сканера – к концу эксперимента набралось около 600 моделей.

Результаты исследования показали, что плотность веток выше в центре растения и снижается по мере отдаления – такая эволюционная эффективность удивила ученых. По словам команды, проект может стать стимулом для дополнительных исследований, особенно в сфере генной инженерии. Кроме того, ученые отмечают, что математические свойства процесса роста растений схожи с развитием нейронов в мозге человека. Они полагают, что как растениям, так и нейронам, необходимо максимально плотно покрыть определенную территорию, в то же время не пересекаясь друг с другом.

Финансирование для проекта по 3D-сканированию предоставил Медицинский институт Говарда Хьюза, Национальный институт здравоохранения, Национальный научный фонд и организация Salk Innovation Grant.