Человеческие клетки и нейтронные звезды имеют сходное строение

Структуры, похожие на листы, соединенные винтовыми пандусами, обнаружены в цитоплазме человеческих клеток и в нейтронных звездах. Это открытие позволило ученым из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре предположить, что люди и Вселенная имеют между собой гораздо больше общего, чем принято считать.

Структурное сходство циоплазмы живой клетки и внутренностей нефтронной звезды удивило ученых

Ученые из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре исследовали биофизику форм-спиралей в клеточной органелле, которая называется эндоплазматической сетью. Такие спирали калифорнийские ученые назвали «терасаки» (Terasaki), по фамилии их первооткрывателя Марка Терасаки (Mark Terasaki), клеточного биолога из Университета Коннектикута. Первоначально ученые считали подобные структуры уникальными, пока не обнаружили работу физика-ядерщика Чарльза Горовица (Charles Horowitz) из Университета Индианы, который выявил такие же формы глубоко в коре нейтронных звезд. 

Далее в ходе совместной работы ученые из разных областей наук нашли другие сходства в этих спиральных структурах. Общими оказались формы фигур, которые видели физики в своих моделях нейтронных звезд и биологи в спиралях «терасаки». Речь идет о так называемой трубчатой сети, параллельных пластинах, соединительных «пандусах» и других формах.

В то же время в структурах есть и различия. Обычно материя характеризуется фазой, которая зависит от термодинамических переменных: плотности (или объема), температуры и давления. И эти переменные отличаются. Для нейтронных звезд сильные ядерные силы и электромагнитные силы создают то, что является квантово-механической проблемой. Внутри клетки силы, удерживающие вместе мембраны, по своей природе энтропийные и имеют отношение к минимизации общей свободной энергии системы.

Еще одно отличие в системе измерений. В случае нейтронными звездами структуры основаны на нуклонах, таких как протоны и нейтроны, и эти строительные блоки измеряются фемтометрами (10−15 м). Для внутриклеточных мембран измерения производятся в нанометрах (10−9 м). 

Тем не менее, ученые продолжают подчеркивать необыкновенное сходство двух структур в разных системах и в ближайшее время продолжат их изучение. Не исключено, что нас удивит разгадка общего принципа создания схожих структур в столь разных элементах Вселенной.