DALILIN DA YA SA IGIYOYI MASU LANƘWASA KE ƘULLA ƘULLI KAƊAN
Kowa ya taɓa fitar da waya mai cakuɗewa daga aljihu. Wannan matsala ɗaya ce ke cikin igiyoyi da yadudduka, cikin dogayen ƙwayoyin halittar roba (plastics), da kuma cikin DNA da aka cusa a cikin tsakiyar ƙwayar halitta. Masana lissafi da kimiyyar lissafi sun daɗe suna nazarinta, kuma gwaje-gwaje da zaren da ake girgizawa a cikin akwatuna masu juyawa sun nuna cewa dogayen zare suna ƙara cakuɗewa.
Waɗannan gwaje-gwajen kusan koyaushe sun yi amfani da zare madaidaita. Duk da haka yawancin na halitta suna da lanƙwasa ko a lokacin hutu: ƙwanƙwaran tsirrai, gashi mai murɗa, zaren collagen. Fani Derveni, ta Jami’ar Cornell da École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), tare da Javier Sabater da Pedro M. Reis a EPFL, sun tambayi me wannan lanƙwasar da ke cikinsu ke yi wa cakuɗewa.
Sanduna a cikin injin juyawa
Ƙungiyar ta zuba sandunan silicone masu laushi masu kauri milimita 3.2 da tsawo daga mita 0.6 zuwa 4.5. Wasu madaidaita ne. An naɗa wasu a kan silinda don a ba su murɗa ta dabi’a kamar maɓuɓɓugar ruwa (helix), da lanƙwasa daga 0.02 zuwa 0.145 a kowace milimita. Lanƙwasa ita ce ɗaya bisa radiyon zoben murɗar: 0.02 a kowace milimita yana nufin zobba masu faɗin santimita 10, kuma 0.145 a kowace milimita zobba ƙasa da santimita 1.5. Yawan lambar, ƙarfin murɗar. An shafa musu talc don rage gogayya, sannan aka juya kowacce sanda na mintuna 20 a cikin silinda mai faɗin milimita 99, da ke juyawa a kan gatari biyu lokaci guda. An maimaita kowane yanayi sau 15.
Sannan suka auna iri biyu daban-daban na cakuɗewa:
- Ƙulli: an juya sandar da ƙarshenta biyu a sake, sannan aka ja ƙarshen biyu nesa da juna. Idan cakuɗe ya tsira daga jan, an ƙidaya shi a matsayin ƙulli.
- Kullewa: an juya sandar da ƙarshenta biyu a ɗaure, sannan wani mota ya ja ƙarshe ɗaya a kan wani faranti na tsayarwa na acrylic. Cakuɗen yana matsewa a kan wannan faranti; idan sandar ta yi tsayin daka ga fitarwa maimakon ta zame ta kuɓuta, an ƙidaya ta a matsayin kulle, ko da ƙulli ko babu.
Lanƙwasar da ke kwance ƙulli
Ga sanduna madaidaita, yiwuwar ƙulli ta hau a hankali tare da tsawo kuma ta kai kashi 100% bayan mita 3.5, kamar a gwaje-gwajen da suka gabata da zare.
Sanduna masu tsananin murɗa, da lanƙwasa na 0.11 a kowace milimita — zobba masu faɗin kusan santimita 1.8 — sun yi ƙulli ƙasa a kowane tsawo — har kashi 73% ƙasa. Har ma sun yi ƙulli ƙasa a kusan mita 3.7 fiye da a gajerun tsawo, watakila saboda murɗar tana makalewa a cikin silindar.
Tasirin lanƙwasa ba mai sauƙi ba ne. Ga sanduna na mita 0.6 da 1.2, ɗan ƙaramin lanƙwasa, kusan 0.05 a kowace milimita, da farko ya sa ƙulli suka ƙara yiwuwa. Sannan, a muhimmin matakin lanƙwasa na kusan 0.11 a kowace milimita, ƙulli suka ɓace gaba ɗaya: babu ƙulli ko ɗaya a cikin gwaje-gwajen. Marubutan sun ce har yanzu ba a fahimci asalin wannan hawa-sannan-sauka ba.
Hotunan X-ray, waɗanda aka yi a kan wasu cakuɗe da aka zaɓa kaɗan ba a kan kowane gwaji ba, sun nuna bambancin. Sanduna madaidaita sun samar da manyan cakuɗe masu rikitarwa marasa tsari. Sanduna masu lanƙwasa sun samar da masu sauƙi, galibi masu kama da ƙulli na sama-da-hannu (overhand knot) ko ƙulli mai siffar takwas (figure-eight knot).
Kullewa ba ta damu ba
Kullewa ta ba da wani labari daban. Yiwuwarta ta ƙaru tare da tsawon sandar kuma da ƙyar ta dogara da lanƙwasarta. Ga sanduna na mita 2.3, kusan kashi 60% sun kulle ko wane irin lanƙwasa suke da shi; sanduna na mita 0.6 ba su taɓa kullewa ba a gwaji 15. Hotunan sun bayyana iri uku na kullewa: zobba da suka naɗe a kan sandar kanta, ƙulli masu matsewa, da tarin rikitarwa a cikin mafi tsawon sanduna.
Cakuɗe biyu, musabbabi biyu
Marubutan sun yi bambanci bayyananne. Ƙulli ya dogara da siffar sandar gaba ɗaya: lanƙwasa tana rage sararin da sandar ke mamaya kuma tana iyakance haɗuwar ƙarshenta. Kullewa ta dogara da tuntuɓa ta wuri ɗaya da zobba da matsewar wuri ke tilastawa. A ƙa’ida, ana iya daidaita su biyun daban-daban ta hanyar ƙira.
Sun jaddada cewa waɗannan sakamakon na tsari ɗaya ne kawai — kaurin sanda ɗaya, kaya ɗaya, akwati ɗaya, saurin juyawa ɗaya — kuma babu wata ka’ida tukuna da ta bayyana su. Sun kuma yi hasashe, ba tare da da’awa ba, cewa irin waɗannan dokokin siffa na iya tsara yadda zaren halitta masu lanƙwasa ta dabi’a, kamar furotin masu murɗa da DNA mai murɗewa sosai (supercoiled DNA), suke cakuɗewa. Gwada hakan zai buƙaci samfura, ba injin juyawa kawai ba.