Ученые нашли в глазу курицы новое состояние материи

Учеными впервые обнаружено в тканях живых существ необычное состояние вещества.  В его условиях проявляются свойства и кристалла, и воды, — таким образом организовано строение сетчатки в глазу курицы.

"Мы обнаружили, что такие физические системы обладают экзотическими физическими свойствами и новыми характеристиками. Чем больше мы узнаем об этих особых неупорядоченных системах, тем больше мы убеждаемся, что они действительно должны считаться новым состоянием материи", — рассказал Сальваторе Торкуато  из Принстонского университета.

Торкуато исследовал в сетчатке глаза курицы светочувствительные рецепторы, т.е. колбочки. У куриц, как и  у других птиц, существует четыре вида колбочек. Они предназначены для фиолетового, синего, зеленого и красного цветов. Еще один вид необходим, чтобы определить яркость света. Виды колбочек отличаются размерами друг от друга.

"Запретные зоны" разнообразных типов колбочек на сетчатке глаза курицы перекрываются, в итоге образуя структуру с равномерно распределенными элементами без явного шаблона.

У различных видов животных колбочки имеют упорядоченное расположение, однако на первый взгляд их распределение в глазу курицы кажется хаотичным. Ученые построили компьютерную модель "упаковки" колбочек на сетчатке у куриц. В результате они обнаружили, что каждая колбочка окружена "запретной зоной". В ней не могут быть другие рецепторы такого же типа. "Запретные зоны" колбочек перекрываются и, в итоге, располагаются равномерно, не имея четкой структуры.

Ученые называют такое расположение частиц неупорядоченной гипероднородностью. До этого они встречали ее только в неживых системах, к примеру, в жидком гелии или плазме. Материалы, имеющие такую структуру, имеют как свойства кристалла, так и воды, поскольку в них постоянна плотность частиц, а физические свойства одинаковы.

По мнению ученых, благодаря такому строению сетчатки глаза птиц, хорошо различающие цвета, равномерно собирают свет.

В будущем ученые намерены заняться исследованием молекулярных механизмов, которые закладывают строение сетчатки у птиц на ранних стадиях развития.