Ученые обнаружили новый тип беспорядка в природе

Максим Наговицын10.06.2025296

Физики десятилетиями искали гипербеспорядок — и нашли его в самом неожиданном месте.

Ученые обнаружили новый тип беспорядка в природе
Слева — молодой кальмар, справа — его кожа крупным планом. Зелёные кружки — хроматофоры: старые (крупные) и новые (мелкие) образуют чёткий узор. Источник: Ross et al., 2025

Физика помогает разбираться в природе: объясняет приливы, позволяет заглянуть внутрь клетки с помощью микроскопов. Но теперь ученые идут от обратного — изучают биологию, чтобы открыть новые физические законы. Исследователи из Окинавского института науки и технологий обнаружили в коже кальмара первое в природе проявление гипербеспорядка — явления, при котором хаос усиливается с ростом системы.

Команда биологов и физиков опубликовала работу в журнале PRX, где показала, как рост кальмара влияет на расположение клеток-хроматофоров, отвечающих за маскировку. Вместо ожидаемой упорядоченности ученые увидели странную закономерность: в малом масштабе клетки выстраивались четко, но при увеличении области обзора их расположение становилось хаотичным.

В других растущих системах, например, в клетках глаз цыплят, ранее находили гипероднородность — порядок в большом масштабе при локальном хаосе, — говорит Роберт Росс, ведущий автор исследования. — Мы ждали того же у кальмаров, но столкнулись с обратным. Пока это единственный известный биологический пример гипербеспорядка, но мы уверены: такое встречается и в других растущих системах.

Ученые три месяца наблюдали за кальмарами, фиксируя 3D-изображения их кожи. Хроматофоры появлялись в строгих позициях относительно друг друга, формируя узор.

Чтобы понять физику процесса, команда создала математическую модель — растущую поверхность с жесткими дисками, имитирующими клетки.

Эта работа доказывает: рост системы меняет ее физические свойства, — говорит Симона Пиголотти, соавтор исследования. — Наша модель универсальна, и теперь можно изучать гипербеспорядок в других системах — от биологии до материаловедения.

Открытие гипербеспорядка в биологии расширяет понимание самоорганизации материи. Это может помочь:

  • В биоматериалах — создать адаптивные покрытия, меняющие структуру при росте.
  • В медицине — предсказывать аномалии в развитии тканей.
  • В физике — улучшить модели роста кристаллов или наночастиц.

При этом помним, что исследование ограничено одним видом (кальмары) и не учитывает влияние внешних факторов (температура, давление). Без проверки на других биосистемах выводы остаются гипотезой.

Ранее ученые разработали камуфляжное покрытие на основе белка кальмара.

Подписаться: Телеграм | Дзен | Вконтакте


Биосфера

Установлена роль псевдоферментов в защите растений
Установлена роль псевдоферментов в защите растений

Оказывается, некоторые белки только притворяют...

Ученые воссоздали условия зарождения жизни без мембран
Ученые воссоздали условия зарождения жизни без мембран

Что появилось раньше: мембрана или обмен

Нити Клеопатры: как ракушки выткали легендарный золотой шелк
Нити Клеопатры: как ракушки выткали легендарный золотой шелк

Золото, которое не тускнеет веками, оказа...

Орангутаны спят днем, если не выспались ночью
Орангутаны спят днем, если не выспались ночью

Орангутаны, как и люди, страдают от&...

Ученые нашли древних существ на Урале: они жили до динозавров
Ученые нашли древних существ на Урале: они жили до динозавров

В пермских горах нашли следы существ, которые

Ученые нашли три новых вида лягушек в Перу
Ученые нашли три новых вида лягушек в Перу

Они живут там, где воздух разрежен, а&nbs...

Ученые выяснили, когда млекопитающие перестали ходить враскоряку
Ученые выяснили, когда млекопитающие перестали ходить враскоряку

Если бы древние синапсиды могли посмотрет...

Ученые раскрыли секрет размножения шиповника
Ученые раскрыли секрет размножения шиповника

Шиповник давно удивляет ученых: как расте...

Помидоры на Галапагосах вырабатывают древний яд
Помидоры на Галапагосах вырабатывают древний яд

Иногда эволюция делает шаг назад, и 

Жук-типограф и грибная мафия: как ели держат оборону
Жук-типограф и грибная мафия: как ели держат оборону

В тени погибших елей ученые ищут ответ на ...

Бегство от жары: почему карликовые сцинки меняют прописку
Бегство от жары: почему карликовые сцинки меняют прописку

Маленькие ящерицы с большими проблемами: ...

Северный рубеж: как мороз ставит точку в миграции видов
Северный рубеж: как мороз ставит точку в миграции видов

Шведские ученые выяснили, почему некоторые баб

Новый вид древних сумчатых нашли в Техасе
Новый вид древних сумчатых нашли в Техасе

В пыли техасских пустынь скрывался зверек, пер...

Мед австралийских пчел убивает бактерий
Мед австралийских пчел убивает бактерий

Они не жалят, зато их мед убива...

Генетическая дуэль: как пчелы выбирают между троном и ульем
Генетическая дуэль: как пчелы выбирают между троном и ульем

У пчел есть секрет: их судьбу решает не&n...

Ученые нашли замену антибиотикам для рыб
Ученые нашли замену антибиотикам для рыб

Бактерии против бактерий: как крошечные с

Живые алгоритмы: как ученые создают искусственную жизнь
Живые алгоритмы: как ученые создают искусственную жизнь

В пробирках уже кипит жизнь, которую не&n...

Ученые выяснили, какие гены меняются реже всего
Ученые выяснили, какие гены меняются реже всего

Два червя, разделенные 20 миллионами лет ...

Ученые раскрыли секрет толстых губ цихлид
Ученые раскрыли секрет толстых губ цихлид

Толстые губы цихлид — не причу...

Выяснилось, как жизнь перенесла глобальное оледенение 700 млн лет назад
Выяснилось, как жизнь перенесла глобальное оледенение 700 млн лет назад

Ледяная пустыня, нулевая температура, почти ни...

Поиск на сайте

ТОП - Новости мира, инновации

Новости компаний, релизы

Гравитация воображения: зачем физикам читать фантастику
В Московском Политехе школьникам дают билет в мир технологий
В России запустили производство уникальной упаковки
Лоб в лоб: ученые, чиновники и бизнес ищут выход из технологической изоляции
Автономные дроны без веб-интерфейса: просто API и никаких сложностей