Het is wetenschappers gelukt een universele formule op te stellen die elk natuurlijk vogelei kan beschrijven. Deze formule geeft een inkijkje in het evolutionaire verleden van het ei.

Waar wij tijdens het zondagsontbijt nooit bij stilstaan, houdt wetenschappers al jaren bezig: de vorm van een ei. Die is namelijk niet zomaar ontstaan; het ei moet aan veel voorwaarden voldoen. Het moet groot genoeg zijn om een embryo te huizen, klein genoeg om het moederlichaam te verlaten en stevig genoeg om niet bij het minste of geringste te breken. Bovendien mag het niet wegrollen nadat het is gelegd.

‘Wat een ei zo bijzonder maakt, is dat het al duizenden jaren in vele net verschillende vormen voorkomt in de natuur en toch herkenbaar blijft als een ei’, vertelt Valentijn Karemaker, wiskundige aan de Universiteit Utrecht en niet betrokken bij het opstellen van de nieuwe formule. Het ei komt voor in vier geometrische vormen: een bol, een ellipsoïde, een ovaal en in de vorm van een peer. Tot nog toe was er enkel een formule die de eerste drie vormen beschrijft.

Is discriminatie op uiterlijk onontkoombaar?
LEES OOK
Is discriminatie op uiterlijk onontkoombaar?

Nieuwe formule

Een internationaal team onderzoekers ging terug naar de tekentafel en maakte de noodzakelijke aanpassingen. Ze stelden hiervoor eerst een formule op die enkel de peervorm beschrijft en combineerden die vervolgens met de bestaande formule.

Nodig voor het berekenen van de vorm van een ei is de lengte van het ei (L in de formule), de maximale breedte (B), hoe ver het dikste deel van het ei uit het midden ligt (w) en de diameter van het ei op een kwart van de totale lengte (DL/4). Eitje, toch?

De nieuwe universele formule om de vorm van een ei te beschrijven. Beeld: Narushin et al. (2021).

Nauwkeurig werkje

Het opstellen van deze nieuwe formule stelt wetenschappers niet alleen in staat om de eivorm zelf beter te begrijpen, maar ook hoe en waarom het zo is ontstaan. ‘Wiskundigen proberen de wereld te beschrijven in formules’, legt Karemaker uit. ‘Het liefst geeft een formule niet alleen een heel nauwkeurige beschrijving van wat we al gemeten hebben, maar heeft ze ook een voorspellende waarde.’

Met andere woorden, de formule beschrijft niet alleen alle eieren die we in de natuur tegenkomen, maar laat óók zien welke eivormen er verder nog mogelijk zijn. ‘Hiermee kunnen biologen nieuwe modellen maken van de evolutie van het ei’, zegt Karemaker.

Het gebouw ‘The Gherkin’ in Londen is gebaseerd op de eivorm. Beeld: Pixabay

Het ei als inspiratiebron

Deze inzichten zijn niet alleen van belang voor de biologie, maar ook voor talloze andere vakgebieden. Eivormen komen immers voor op allerlei plekken. Denk hierbij aan de voedselindustrie, de technologische sector en zelfs de architectuur en de kunst. Zo zijn efficiënte incubatietechnieken van kippeneieren precies afgesteld op de eivorm. ‘Als we begrijpen waarom een ei eruitziet zoals het eruitziet, kunnen we deze processen verbeteren’, vertelt Karemaker.

Ook auteur Michael Romanov, geneticus aan de Universiteit van Kent, toont zich optimistisch in het persbericht over de studie: ‘Deze formule benadrukt het belang van de harmonie tussen wiskunde en biologie, en legt mogelijk het fundament voor een beter begrip van onze wereld. En dat allemaal netjes samengepakt in de vorm van een ei.’

Leestip: Van parkeerproblemen tot machtige algoritmes en wiskundige manieren om spelletjes te winnen: u vindt er alles over in de New Scientist-special Wonderlijke wiskunde. Bekijk hier in onze webshop!