La naturaleza resuelve un antiguo problema matemático al teselar
Un estudio reciente muestra que ciertas estructuras biológicas, como las escamas de un pez o las células de un alga, forman patrones que resuelven un problema geométrico clásico. Estos sistemas vivos logran cubrir superficies curvas con formas idénticas y sin dejar huecos, algo que los matemáticos pensaban que era imposible con solo un tipo de baldosa. La investigación, publicada en Nature Communications, analiza cómo estos organismos evolucionan para usar formas que se adaptan a la curvatura de su cuerpo, desafiando principios geométricos establecidos.
El dilema geométrico de las teselaciones
Teselar, o embaldosar, un plano con una sola forma es relativamente sencillo, como demuestran los hexágonos de un panal. Sin embargo, hacerlo en una superficie curva como una esfera presenta un desafío mayor. Tradicionalmente, se creía que se necesitaban al menos dos tipos de baldosas diferentes para cubrirla sin distorsionar las formas. Las estructuras biológicas observadas, que emplean un solo tipo de célula o escama, parecen encontrar una solución práctica a este problema, permitiendo que el organismo crezca de manera eficiente y mantenga su integridad estructural.
Implicaciones para la biología y el diseño
Este hallazgo no solo aporta una nueva perspectiva sobre cómo se organiza la materia viva, sino que también inspira nuevas direcciones en diseño de materiales y arquitectura. Comprender los principios que usan estos organismos para empaquetar células puede ayudar a crear superficies flexibles o materiales que se adapten a formas complejas. Los investigadores usan modelos computacionales para simular cómo estos patrones emergen durante el desarrollo, vinculando la geometría con los procesos genéticos que dirigen la morfogénesis.
Parece que, una vez más, la naturaleza lleva siglos aplicando soluciones elegantes a problemas que los humanos acabamos de formalizar con ecuaciones. Quizás deberíamos consultar más a menudo con nuestros vecinos biológicos antes de declarar que algo es imposible.
