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3Dシミュレーションは、複雑な臓器の形態が自然選択によってどのように進化するかを示しています

新しい3Dシミュレーションは、複雑な臓器の形態が自然選択によってどのように進化するかを示しています。ジャーナルNature Communicationsに掲載されたシミュレーションは、科学者が心臓、肺、腎臓などの臓器がどのように発生するか、およびそれらが病気の影響を受ける方法を理解するのに役立ちます。

このシミュレーションは、カリフォルニア大学、バークレー校、ケンブリッジ大学の研究者によって開発されました。 「Cellular Pottsモデリング」と呼ばれる手法を使用して、3D環境での細胞の成長と発達をシミュレートします。

研究者は、シミュレーションを使用して、細胞のボールなどの単純な臓器の進化を研究しました。彼らは、臓器の形状が、重力や表面張力などの細胞に作用する力によって決定されることを発見しました。

その後、研究者は、臓器の形状が自然選択によってどのように影響を受けるかを研究しました。彼らは、機能を実行するのが優れている臓器は、生き残り、繁殖する可能性が高いことを発見しました。たとえば、液体のポンピングに優れた細胞のボールは、液体環境で生存する可能性が高かった。

このシミュレーションは、科学者が臓器がどのように発達し、それらが病気にどのように影響を受けるかを理解するのに役立ちます。たとえば、シミュレーションを使用して、心臓がどのように発達し、それが先天性心不全の影響を受けるかを研究することができます。このシミュレーションは、肺がどのように発生するか、喘息やCOPDなどの肺疾患の影響を受ける方法を調べるためにも使用できます。

このシミュレーションは、科学者が複雑な臓器の進化を理解するのに役立つ強力なツールです。このシミュレーションは、科学者が臓器に影響を与える病気の新しい治療法を開発するのにも役立ちます。

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