Исследование: большие города и рак имеют неожиданное сходство

Градостроители не врачи. Им не нужно учитывать, как растет и распространяется рак, чтобы выполнять свою работу. Но, возможно, им следует. Новое исследование было опубликовано в журнале Journal of the Royal Society Interface.

Новое исследование предполагает, что крупные города, такие как Лондон и Сидней, странным образом растут подобно злокачественным опухолям. Исследователи утверждают, что те же ключевые факторы, которые управляют ростом рака, по-видимому, также управляют распространением городских пространств.

Команда под руководством ученого по городскому климату Изабеллы Кэпел-Тиммс из Университетского колледжа Лондона (UCL) говорит, что понимание того, что сходство может помочь нам построить лучшие города в будущем.

Математические модели показывают, что за последние 180 лет британская столица быстро разрослась в размерах и превратилась в обширный мегаполис, который мы знаем сегодня.

Первоначальный город Лондон, существовавший в средние века, известен как «квадратная миля». Весь современный Лондон теперь более чем в 600 раз превышает размеры этого исторического «ядра».

Чтобы достичь таких огромных размеров, столица росла как рак в период с 1831 по 2011 год. Математические модели показывают, что до появления городской железнодорожной сети население Лондона было сосредоточено в небольшом центральном районе. Дальние поездки на окраины были дорогими и трудными.

Однако использование поездов позволило перейти к жизни в пригороде, позволяя жителям жить все дальше и дальше от центра.

Похоже, эта тенденция наблюдается и в других городах мира: людям, как правило, нравится жить в районах с меньшей плотностью населения, если доступен транспорт до центрального района.

Подобная динамика, утверждает международная группа исследователей, сравнима с тем, как кровеносные сосуды в раковых опухолях прорастают и расщепляются, прокладывая новые «дороги» в развивающиеся ткани.

Этот процесс, называемый ангиогенезом, позволяет раку вырасти больше, чем на несколько миллиметров; Кровеносные сосуды доставляют кислород и питательные вещества к клеткам дальше, чем это могла бы сделать диффузия.

Тот же принцип, похоже, справедлив для многих крупных городов по всему миру, таких как Лондон, Вашингтон, Париж и Сидней, а также для различных систем общественного транспорта, кроме поездов.

Когда ученые из UCL объединились с исследователями из Сиднейского университета, они обнаружили, что австралийский портовый город рос так же, как Лондон. Используя данные с 1851 по 2011 год, в моделях железнодорожная система Сиднея и его городское население развивались бок о бок.

Как и в случае с Лондоном, двумя крупнейшими факторами, которые, по-видимому, определяли рост австралийского города, были масса его населения и его взаимосвязанность. Это те же факторы, которые управляют ростом раковой ткани.

Сегодня мир переживает «ускоренную урбанизацию и цифровизацию», объясняют авторы исследования, когда города «обычно рассматриваются как большие машины или логистические системы, которыми можно управлять с помощью вмешательства сверху вниз».

Но на самом деле, утверждают они, города «ведут себя как сложные адаптивные системы, которые развиваются – в определенной степени – как живые организмы».

Это не новая аналогия – архитекторы и ученые уже проводили такое сравнение – но новое исследование действительно обеспечивает количественные сравнения между городским и биологическим ростом, которые могут оказаться полезными.

Команда надеется, что градостроители обратятся к области биологии в поисках будущих решений.

«Например, — предполагают они, — политика, направленная на регулирование развития сетей дорог, метро и железных дорог, может ограничить будущие модели роста городов таким же образом, как стратегии, направленные на контроль васкуляризации и межклеточных взаимодействий, могут смягчить рост рака».