Клеточки человека оказались схожими по структуре на… нейтронные суперзвезды

    Мы, люди, можем быть даже наибольшей частью Вселенной, чем воображали. По заданным научные исследования, размещенного в журнальчике Physical Review C, нейтронные суперзвезды и цитоплазмы клеточки имеют нечто массовое: структуры, кои напоминают высотные гаражи. В 2014 году физик из области мягеньких конденсированных веществ Грег Хьюбер и его коллеги обследовали биофизику этаких форм — спиралей, соединяющих умеренно распределенные листы — в эндоплазматической паутине. Хьюбер и его коллеги окрестили них рампами Терасаки в честь них первооткрывателя Марка Терасаки, клеточного микробиолога из Вуза штата Коннектикут.

    Клеточки человека оказались схожими по структуре на… нейтронные звезды

    Хьюбер задумывался, что эти «парковочные гаражи» были оригинальными для мягенького вещества (вроде внутренней части клеток), пока что и не натолкнулся на работу физика-ядерщика Чарльза Горовитца из Вуза штата Индиана. Используя компьютерное моделирование, Горовитц и его команда нашли этакие же формы глубоко в коре нейтронных кинозвезд.

    Клеточки человека оказались схожими по структуре на… нейтронные звезды

    «Я позвонил Чаку и спросил, в курсе ли он, что мы лицезрели этакие структуры в клеточках и выдумали для их модель», разговаривает Хьюбер, заместитель директора Колледжа теоретической физики Кавли при Калифорнийском институте в Санта-Барбаре. «Для него это же существовало новинкой, эдак что я осознал, что у нас может получиться плодотворное сотрудничество».

    В итоге совместной работы, как только отмечено в Physical Review C, они обследовали взаимоотношения меж двумя совсем различными моделями вещества.

    У физиков-ядерщиков существуют очень четкая терминология для всего класса фигур, кои они наблюдают в собственных компьютерных моделях нейтронных кинозвезд: ядерная паста. В нее входят трубки (спагетти) и параллельные листы (лазанья), соединенные спиральными формами, напоминающими рампы Терасаки.

    «Они наблюдают формы, кои мы лицезреем в клетке», поясняет Хьюбер. «Мы лицезреем трубчатую паутину, мы лицезреем параллельные листы. Мы лицезреем листы, соединенные меж собой топологическими отклонениями от нормы, кои мы называем рампами Терасаки. Потому параллели максимально глубокие».

    Все же физика у их различная. Привычно вещество характеризуется собственной фазой, состоянием, которое находится в зависимости от термодинамических переменчивых: герметичности (либо размера), температуры и давления — причин, кои изрядно различаются на ядерном и внутриклеточном уровнях.

    «Для нейтронных кинозвезд, мощные ядерные и электрические силы производят квантово-механическую неурядицу, — объясняет Хьюбер. — В недрах клеточки, силы, удерживающие совместно мембраны, важно энтропийные и имеют отношение к минимизации общей вакантной энергии системы. На первый взор, это же совсем различные вещи».

    Иным различием является масштаб. В ядерном случае эти структуры основаны на нуклонах, этаких как только протоны и нейтроны, и эти строй блоки измеряются фемтометрами (10-15). В случае внутриклеточных мембран длина шкалы измеряется нанометрами (10-9). Разница меж ними достаточно объемная (10-6), однако причем у их деньки и те самые формы.

    «Это означает, что существуют что-то поглубже, чем мы осознаем, в фолиант, как только смоделировать ядерную систему», разговаривает Хьюбер. «Когда у вас плотное собрание протонов и нейтронов, как только на поверхности нейтронной суперзвезды, мощное ядерное взаимодействие и электрические силы вместе подсовывают для вас этакие фазы вещества, кои вы и не сумеете предсказать, смотря на маленькие собрания нейтронов и протонов».

    Сходство структур встряхнуло физиков-теоретиков и физиков-ядерщиков. Мартин Сэвидж, к примеру, натолкнулся на графики из новейшей работы на arXiv и максимально заинтересовался. «То, что схожее состояние вещества появляется в био системах, меня максимально удивило», разговаривает Сэвидж, доктор Вашингтонского вуза. «В этом точно что-то есть». За исключением тамошнего, сходство это же к тому же очень таинственное. Это же лишь начало.