生物平面网络中的边界效应：五边形主导 Pyropia marginal 细胞
其他定量生物学
2026-03-18 v3
摘要
二维生物多边形网络边界区的拓扑和几何特征仍不完全了解。基于观察和数学证明，我们提出 Pyropia haitanensis 这种二维生物多边形网络的边缘细胞（marginal cells）平均边数约为五。我们证明，这一数字由特定的分裂模式维持。此外，我们观察到边缘细胞和内部细胞都遵循 Lewis 定律和 Aboav-Weaire 定律的趋势，但每种细胞类型都需要自己的一组相关参数来更准确地描述其拓扑和几何特征。边界效应也体现在边缘细胞和内部细胞在内角和边长分布方面的差异。类似于内部细胞，细胞分裂倾向于在大尺寸的边缘细胞中发生，并穿过一对未连接的边缘。特别是，本研究发现边缘细胞的分裂优先穿过边缘边缘。这些特定的拓扑和几何特征以及分裂模式可能有助于开发用于生物 2D 细胞网络边界条件的建模算法。
引用
@article{arxiv.2503.18855,
title = {Boundary effects in biological planar networks: pentagonsdominate Pyropia marginal cells},
author = {Kai Xu and Fei He},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.18855},
year = {2026}
}