قال إيكيرت: “لقد كان من المدهش جدًا مدى تطابق البيانات التجريبية والمحاكاة الرقمية”. في الواقع، كان الأمر متطابقًا إلى حد كبير لدرجة أن أول رد فعل لكارينزا كان أنه لا بد أن يكون خطأ. كان الفريق قلقًا ممازحًا من أن أحد المراجعين قد يعتقد أنهم غشوا. قالت كارينزا: “لقد كانت جميلة حقًا”.
قال جوشوا شيفيتز، عالم الفيزياء في جامعة برينستون الذي راجع الورقة البحثية (ولم يعتقد أنهم غشوا)، إن هذه الملاحظات تجيب على “سؤال طويل الأمد حول نوع النظام الموجود في الأنسجة”. وقال إن العلم غالبًا ما “يصبح غامضًا”، عندما تشير البيانات إلى حقائق متعارضة ظاهريًا – في هذه الحالة، التماثلات المتداخلة. “ثم يشير شخص ما أو يوضح أن هذه الأشياء ليست متميزة تمامًا. كلاهما على حق.”
الشكل والقوة والوظيفة
إن التحديد الدقيق لتماثل البلورة السائلة ليس مجرد تمرين رياضي. اعتمادًا على تماثلها، يبدو موتر الإجهاد البلوري – وهو مصفوفة تلتقط كيفية تشوه المادة تحت الضغط – مختلفًا. هذا الموتر هو الرابط الرياضي لمعادلات ديناميكيات الموائع التي أراد جيومي استخدامها لربط القوى الفيزيائية والوظائف البيولوجية.
وقال هيرست إن تأثير فيزياء البلورات السائلة على الأنسجة هو طريقة جديدة لفهم عالم الأحياء الفوضوي والمعقد.
إن الآثار الدقيقة للانتقال من الترتيب السداسي إلى الترتيب الخيطي ليست واضحة بعد، لكن الفريق يشتبه في أن الخلايا قد تمارس درجة من السيطرة على هذا التحول. وقالوا إن هناك أدلة على أن ظهور النظام الخيطي له علاقة بالتصاق الخلايا. إن معرفة كيف ولماذا تظهر الأنسجة هذين التماثلين المتشابكين هو مشروع للمستقبل – على الرغم من أن جيومي يعمل بالفعل على استخدام النتائج لفهم كيفية تدفق الخلايا السرطانية عبر الجسم عندما تنتشر. وأشار شيفيتز إلى أن البلورة السائلة متعددة النطاقات للأنسجة يمكن أن تكون مرتبطة بتكوين الجنين، وهي العملية التي تقوم الأجنة من خلالها بتشكيل نفسها في كائنات حية.
قال جيومي إنه إذا كانت هناك فكرة مركزية واحدة في فيزياء الأنسجة الحيوية، فهي أن البنية تؤدي إلى ظهور القوى، والقوى تؤدي إلى ظهور الوظائف. بمعنى آخر، التحكم في التناظر متعدد النطاقات يمكن أن يكون جزءًا من كيفية تراكم الأنسجة لأكثر من مجموع خلاياها.
وقال جيومي إن هناك “مثلثًا من الشكل والقوة والوظيفة”. “تستخدم الخلايا شكلها لتنظيم القوى، وهذه بدورها تعمل كمحرك تشغيل للوظائف الميكانيكية.”
القصة الأصلية أعيد طبعها بإذن من مجلة كوانتا، منشور تحريري مستقل لـ مؤسسة سيمونز وتتمثل مهمتها في تعزيز الفهم العام للعلوم من خلال تغطية التطورات والاتجاهات البحثية في الرياضيات والعلوم الفيزيائية والحياة.
