Seltsame Zustand der Materie in Huhns Auge gefunden

Nie zuvor in der Biologie gesehen, ist ein Zustand der Materie genannt "ungeordneten Hyperuniformity" im Auge eines Huhns entdeckt worden.

Diese Anordnung der Teilchen wirkt unorganisiert klein übermäßigabstände hat eine verborgene Ordnung, die Material zu Verhalten wie ein Kristall und einer Flüssigkeit erlaubt aber.

Die Entdeckung kam als Forscher studierten Zapfen, winzigen lichtempfindlichen Zellen, die für die Wahrnehmung von Farbe in den Augen der Hühner zu ermöglichen. [Die 9 größten ungelösten Rätsel der Physik]

Für Hühner und andere Vögel, die während der Tageszeit am aktivsten sind, kommen diese Photorezeptoren in vier verschiedenen Farbvarianten – violett, blau, grün und rot – und ein Fünftel geben für die Erkennung von Lichtintensität, sagen Forscher. Jede Art von Kegel ist eine andere Größe.

Diese Zellen sind zusammengepfercht in einem einzigen Gewebeschicht auf der Netzhaut. Viele Tiere haben Kegel in eine offensichtliche Muster angeordnet. Insekt-Kegel, sind zum Beispiel in einem sechseckigen Schema angelegt. Die Zapfen in Huhn Augen, unterdessen scheinen in Unordnung zu sein.

Aber entdeckten Forscher, die ein Computermodell um die Anordnung der Huhn Kegel zu imitieren erstellt eine überraschend ordentliche Konfiguration.

Um jedem Kegel ist eine sog. Ausschluss-Region, die andere Kegel der gleichen Sorte von zu nah dran bars. Das bedeutet jeder Kegel-Typ hat eine eigene einheitliche Anordnung, aber die fünf verschiedene Muster von fünf verschiedenen Kegel-Typen werden in einer ungeordneten Weise übereinander geschichtet, sagen die Forscher.

"Weil die Kegel in verschiedenen Größen ist es nicht einfach für das System in einen Kristall oder geordneten Zustand zu gehen sind", erklärte Studie Forscher Salvatore Torquato, Professor für Chemie an der Princeton University, in einer Erklärung. "Das System ist von der Suche nach was die optimale Lösung sein könnte, die was die typische bestellten Anordnung wäre frustriert." Während das Muster ungeordnet sein muss, muss es auch möglichst einheitlich sein. Ungeordneten Hyperuniformity ist somit eine ausgezeichnete Lösung."

Materialien in einem Zustand der ungeordneten Hyperuniformity sind wie Kristalle, da sie die Dichte der Partikel über große räumliche Entfernungen konsistent Torquato und Kollegen sagte. Diese Systeme sind aber auch wie Flüssigkeiten, weil sie die gleichen physikalischen Eigenschaften in allen Richtungen haben.

Forscher sagen, dass dies möglicherweise zum ersten Mal, die ungeordneten Hyperuniformity in einem biologischen System beobachtet wurde; zuvor war es nur im physikalischen Systemen wie flüssiges Helium und einfache Plasmen gesehen.

Für Huhn Augen spekulieren die Forscher, dass diese Kegel Anordnung ermöglicht es, die Vögel, einfallende Licht gleichmäßig zu probieren. Ingenieure können möglicherweise in der Natur zu optischen erstellen von ungeordneten Hyperuniformity inspirieren Schaltungen und Licht-Detektoren, die empfindlich oder resistent gegen bestimmte Lichtwellenlängen sind, sagen die Forscher. Ihre Ergebnisse wurden am 24. Februar in der Zeitschrift physische Überprüfung E. detailliert.

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