Ученые говорят, что развитие городов идет по тем же законам, что и распространение рака
Источник:
Journal of the Royal Society InterfaceНовое исследование предполагает, что крупные города, такие как Лондон и Сидней, растут удивительно похожим образом со злокачественными опухолями. Ученые говорят, что те же самые ключевые факторы, которые управляют ростом рака, похоже, управляют и распространением городских пространств. Это может быть полезно городским планировщикам.
Понимание этого сходства может помочь нам строить лучшие города в будущем, считает команда во главе с климатологом Изабеллой Капел-Тиммс из Университетского колледжа Лондона (UCL).
Детали
Ученые описали стремительное развитие британской столицы в последние 180 лет с помощью математической модели. Она показала, как город превратился в обширный мегаполис, который мы знаем сегодня. Первоначальный Лондон, существовавший в средневековье и известный как "квадратная миля", был более чем в 600 раз меньше нынешних размеров города.
Чтобы достичь таких огромных масштабов, столица росла, как раковая опухоль, с 1831 по 2011 год. Математические модели показывают, что до появления городской железнодорожной сети население Лондона было сконцентрировано в небольшом центральном районе. Путешествия на дальние расстояния в окрестности были дорогими и сложными. Использование поездов позволило перейти к пригородному образу жизни, что позволило жителям жить все дальше и дальше от центра.
Такую динамику, по мнению международной команды исследователей, можно сравнить с тем, как кровеносные сосуды в раковых опухолях прорастают и разветвляются, прокладывая новые "дороги" в развивающихся тканях. Этот процесс, который называется ангиогенезом, позволяет раковой опухоли расти больше, чем на несколько миллиметров. Кровеносные сосуды доставляют кислород и питательные вещества к клеткам дальше, чем это может сделать диффузия.
Тот же принцип справедлив для многих крупных городов мира, таких как Вашингтон, Париж и Сидней, а также для различных систем общественного транспорта, кроме поездов.
Когда ученые из UCL объединились с исследователями из Университета Сиднея, они обнаружили, что австралийский портовый город рос подобно Лондону. Используя данные с 1851 по 2011 год, они смоделировали железнодорожную систему Сиднея и его городское население, которое развивалось бок о бок.
Как и в Лондоне, двумя крупнейшими факторами, которые, похоже, руководили ростом австралийского города, были масса его населения и его взаимосвязанность. Это те же факторы, которые управляют ростом раковой ткани.
Сегодня мир переживает "ускоренную урбанизацию и диджитализацию", объясняют авторы исследования, где города "обычно рассматриваются как большие машины или логистические системы, которыми можно управлять с помощью вмешательств сверху вниз". Но на самом деле, утверждают они, города "ведут себя как сложные адаптивные системы, которые эволюционируют — до определенной степени — подобно живым организмам".
На самом деле эта аналогия с раком не нова, ведь архитекторы и ученые проводили такое сравнение и раньше. Однако только сейчас новое исследование предоставляет количественные сравнения между городским и биологическим ростом, которые могут оказаться полезными. Команда надеется, что городские планировщики будут обращаться к биологии в поисках будущих решений. Например, политика, направленная на регулирование развития автомобильных дорог, метро и железнодорожных сетей, может ограничить будущие модели городского роста так же, как стратегии, направленные на контроль васкуляризации и взаимодействия между клетками, могут смягчить рост рака.