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| Photo by Katherine Chase on Unsplash |
Investigadores de la Universidad de Kent, el Instituto de Investigación para el Tratamiento del Medio Ambiente y Vita-Market Ltd. han descubierto la fórmula matemática universal que puede describir cualquier huevo de ave existente en la naturaleza, una hazaña que hasta ahora no se había conseguido.
La forma del huevo ha atraído durante mucho tiempo la atención de matemáticos, ingenieros y biólogos desde un punto de vista analítico. La forma ha sido muy apreciada por su evolución, ya que es lo suficientemente grande como para incubar un embrión, lo suficientemente pequeña como para salir del cuerpo de la manera más eficiente, no rodar una vez puesta, es lo suficientemente sólida estructuralmente como para soportar el peso y ser el comienzo de la vida para 10.500 especies que han sobrevivido desde los dinosaurios. El huevo ha sido llamado la "forma perfecta".
El análisis de todas las formas de huevo utilizaba cuatro figuras geométricas: esfera, elipsoide, ovoide y piriforme (cónica), con una fórmula matemática para la piriforme aún por derivar.
Para subsanar esta situación, los investigadores introdujeron una función adicional en la fórmula del ovoide, desarrollando un modelo matemático que se ajusta a una forma geométrica completamente nueva, caracterizada como la última etapa de la evolución de la esfera-elipsoide, que es aplicable a cualquier geometría de huevo.
Esta nueva fórmula matemática universal para la forma del huevo se basa en cuatro parámetros: la longitud del huevo, la anchura máxima, el desplazamiento del eje vertical y el diámetro a un cuarto de la longitud del huevo.
Esta fórmula universal, largamente buscada, es un paso importante para comprender no solo la forma del huevo en sí, sino también cómo y por qué evolucionó, lo que posibilita amplias aplicaciones biológicas y tecnológicas.
Las descripciones matemáticas de todas las formas básicas del huevo ya han encontrado aplicaciones en la investigación alimentaria, la ingeniería mecánica, la agricultura, las biociencias, la arquitectura y la aeronáutica. Por ejemplo, esta fórmula puede aplicarse a la construcción de recipientes de paredes finas con forma de huevo, que deberían ser más resistentes que los típicos esféricos.
Esta nueva fórmula supone un importante avance con múltiples aplicaciones, entre ellas
2- Determinación precisa y sencilla de las características físicas de un objeto biológico Las propiedades externas de un huevo son vitales para los investigadores e ingenieros que desarrollan tecnologías para la incubación, el procesamiento, el almacenamiento y la selección de huevos. Se necesita un proceso de identificación sencillo que utilice el volumen del huevo, su superficie, el radio de curvatura y otros indicadores para describir los contornos del huevo, lo que proporciona esta fórmula.
3- Futura ingeniería inspirada en la biología. El huevo es un sistema biológico natural estudiado para diseñar sistemas de ingeniería y tecnologías de vanguardia. La figura geométrica en forma de huevo se adopta en la arquitectura, como el tejado del Ayuntamiento de Londres y el Gherkin, y la construcción, ya que puede soportar las máximas cargas con un consumo mínimo de materiales, a los que ahora se puede aplicar fácilmente esta fórmula.
Darren Griffin, catedrático de Genética en la Universidad de Kent e IP de la investigación, afirma que "los procesos biológicos evolutivos, como la formación de los huevos, deben ser investigados para su descripción matemática como base de la investigación en biología evolutiva, como se demuestra con esta fórmula. Esta fórmula universal puede aplicarse en todas las disciplinas fundamentales, especialmente en la industria alimentaria y avícola, y servirá de impulso para nuevas investigaciones inspiradas en el huevo como objeto de investigación."
El Dr. Michael Romanov, investigador visitante de la Universidad de Kent, afirma que "esta ecuación matemática subraya nuestra comprensión y apreciación de una cierta armonía filosófica entre las matemáticas y la biología, y a partir de ellas un camino hacia una mayor comprensión de nuestro universo, entendido nítidamente en forma de huevo."
El Dr. Valeriy Narushin, antiguo investigador visitante de la Universidad de Kent, afirma que "esperan ver la aplicación de esta fórmula en todos los sectores, desde el arte hasta la tecnología, pasando por la arquitectura y la agricultura. Este avance revela por qué es esencial la investigación en colaboración de disciplinas distintas".
Fuentes, créditos y referencias:
Valeriy G. Narushin et al, Egg and math: introducing a universal formula for egg shape, Annals of the New York Academy of Sciences (2021). DOI: 10.1111/nyas.14680