触手の倒錯

つるの倒錯は、らせん構造において時々観察される幾何学的現象であり、らせんの方向が左巻きと右巻きの間で遷移する。^[1] ^{[2]このような}キラリティーの反転は、らせん状の植物のつるや電話の受話器のコードでよく見られる。^[3]

この現象はチャールズ・ダーウィン^[4]にも知られており、彼は1865年に次のように書いている。

つる植物は、必ず一部が一方向にねじれ、他の一部が反対方向にねじれます。この奇妙で対称的な構造は多くの植物学者によって注目されてきましたが、十分に説明されていません。^[5]

「巻きひげ倒錯」という用語は、 19世紀の科学文献に出てくる「倒錯」という言葉に基づいて、1998年にアラン・ゴリエリーとマイケル・タボルによって造られた。 ^[6]^[7]「倒錯」とは、あるキラリティーから別のキラリティーへの遷移であり、ジェームズ・クラーク・マクスウェルにも知られており、彼はそれを位相学者の J. B. リスティングに帰した。^[4]^[8]

つるの倒錯は、自発的な対称性の破れの例として見ることができ、つるの緊張した構造は、全体的なねじれをゼロに保ちながら、最小エネルギーの構成を採用します。 ^[2]

巻きひげの倒伏は実験的にも理論的にも研究されてきた。Gerbodeらはキュウリの巻きひげの巻き方について実験的に研究した。^[9]^[10]巻きひげの倒伏の物理学の単純なモデルの詳細な研究は、2000年代初頭にMcMillenとGorielyによって行われた。^[2] Liuらは2014年に「らせん形から半らせん形への移行、および倒伏の数は、ストリップの断面の高さと幅の比率に依存する」ことを示しました。^[3]

シルバらは、弾性フィラメントで本質的に生成される変形を含む一般化された巻きひげの倒錯を提唱し、多様な形状と動的特性をもたらしました。^[11]

参照

参考文献

^ ゴリエリー、アラン（2017）。生物学的成長の数学と力学。ニューヨーク：シュプリンガー。ISBN 978-0-387-87709-9. OCLC 989037743.
^ abc McMillen; Goriely (2002). 「本質的に湾曲したロッドの巻きひげの倒錯」. Journal of Nonlinear Science . 12 (3): 241. Bibcode :2002JNS....12..241M. CiteSeerX 10.1.1.140.352 . doi :10.1007/s00332-002-0493-1. S2CID 18480860.
^ ab Liu, J.; Huang, J.; Su, T.; Bertoldi, K.; Clarke, DR (2014). 「ヘリックスからヘミヘリックスへの構造遷移」. PLOS ONE . 9 (4): e93183. Bibcode :2014PLoSO...993183L. doi : 10.1371/journal.pone.0093183 . PMC 3997338 . PMID 24759785.
^ a b Alain Goriely (2013). 「機械生物学における反転、回転、倒錯: 微視的異方性から巨視的キラリティーへ」(PDF) p. 9.
^ チャールズ・ダーウィン、「つる植物の動きと習性について」、リンネ協会誌、1865年。
^ Goriely, Alain; Tabor, Michael (1998-02-16). 「つる植物における自発的ならせん状の反転と巻きひげの倒伏」. Physical Review Letters . 80 (7). American Physical Society (APS): 1564–1567. Bibcode :1998PhRvL..80.1564G. doi :10.1103/physrevlett.80.1564. ISSN 0031-9007.
^ McMillen; Goriely (2002). 「本質的に湾曲したロッドの巻きひげの倒錯」. Journal of Nonlinear Science . 12 (3): 241. Bibcode :2002JNS....12..241M. CiteSeerX 10.1.1.140.352 . doi :10.1007/s00332-002-0493-1. S2CID 18480860.
^ ジェームズ・クラーク・マクスウェル (1873)。『電気と磁気の論文』。オックスフォード: クラレンドン・プレス。あるシステムから別のシステムに移行する操作は、リストでは「倒錯」と呼ばれます。物体が鏡像に映ると、物体の倒錯した像になります。
^ Gerbode, SJ; Puzey, JR; McCormick, AG; Mahadevan, L. (2012). 「キュウリの巻きひげはどのように巻き付き、巻き過ぎるのか」。Science . 337 (6098): 1087–91. Bibcode :2012Sci...337.1087G. doi :10.1126/science.1223304. PMID 22936777. S2CID 17405225.
^ ジェラント・ジョーンズ（2012年8月30日）。「科学者がつる植物の巻きひげの秘密を解明」ガーディアン紙。
^ シルバ、ペドロ ES;トリゲイロス、ジョアン L.トリンダーデ、アナ C.シモス、リカルド。ディアス、リカルド G.ゴジーニョ、マリア・ヘレナ。アブレウ、フェルナオ・ヴィストゥロ・デ（2016-03-30）。「ひねりを加えた倒錯」。科学的報告書。6 : 23413。ビブコード:2016NatSR...623413S。土井：10.1038/srep23413。PMC 4812244。PMID 27025549。

外部リンク

ウィキメディア・コモンズの触手倒錯に関するメディア
マイケル・ベッカーによるブリオニア・ディオイカの巻きひげの倒錯のクローズアップ画像

[Goriely_2017_p.-1] ゴリエリー、アラン（2017）。生物学的成長の数学と力学。ニューヨーク：シュプリンガー。ISBN 978-0-387-87709-9. OCLC 989037743.

[McMillen2002-2] McMillen; Goriely (2002). 「本質的に湾曲したロッドの巻きひげの倒錯」. Journal of Nonlinear Science . 12 (3): 241. Bibcode :2002JNS....12..241M. CiteSeerX 10.1.1.140.352 . doi :10.1007/s00332-002-0493-1. S2CID 18480860.

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[Goriely2013-4] Alain Goriely (2013). 「機械生物学における反転、回転、倒錯: 微視的異方性から巨視的キラリティーへ」(PDF) p. 9.

[5] チャールズ・ダーウィン、「つる植物の動きと習性について」、リンネ協会誌、1865年。

[Goriely_Tabor_pp._1564–1567-6] Goriely, Alain; Tabor, Michael (1998-02-16). 「つる植物における自発的ならせん状の反転と巻きひげの倒伏」. Physical Review Letters . 80 (7). American Physical Society (APS): 1564–1567. Bibcode :1998PhRvL..80.1564G. doi :10.1103/physrevlett.80.1564. ISSN 0031-9007.

[McMillan2002-7] McMillen; Goriely (2002). 「本質的に湾曲したロッドの巻きひげの倒錯」. Journal of Nonlinear Science . 12 (3): 241. Bibcode :2002JNS....12..241M. CiteSeerX 10.1.1.140.352 . doi :10.1007/s00332-002-0493-1. S2CID 18480860.

[8] ジェームズ・クラーク・マクスウェル (1873)。『電気と磁気の論文』。オックスフォード: クラレンドン・プレス。あるシステムから別のシステムに移行する操作は、リストでは「倒錯」と呼ばれます。物体が鏡像に映ると、物体の倒錯した像になります。

[9] Gerbode, SJ; Puzey, JR; McCormick, AG; Mahadevan, L. (2012). 「キュウリの巻きひげはどのように巻き付き、巻き過ぎるのか」。Science . 337 (6098): 1087–91. Bibcode :2012Sci...337.1087G. doi :10.1126/science.1223304. PMID 22936777. S2CID 17405225.

[10] ジェラント・ジョーンズ（2012年8月30日）。「科学者がつる植物の巻きひげの秘密を解明」ガーディアン紙。

[11] シルバ、ペドロ ES;トリゲイロス、ジョアン L.トリンダーデ、アナ C.シモス、リカルド。ディアス、リカルド G.ゴジーニョ、マリア・ヘレナ。アブレウ、フェルナオ・ヴィストゥロ・デ（2016-03-30）。「ひねりを加えた倒錯」。科学的報告書。6 : 23413。ビブコード:2016NatSR...623413S。土井：10.1038/srep23413。PMC 4812244。PMID 27025549。