Колония клеток похожа на город, который растёт от окраин: новые дома появляются там, где свободнее. Внутри тесно, и строительство замирает. Так и клетки чаще делятся у края, где их меньше сдавливают соседи. Учёные смоделировали это без всяких химических команд — только механика.
В модели каждая клетка — шарик, который давит на других. Когда давление велико, деление прекращается. Возникает естественная граница: снаружи клетки делятся, внутри — спят. Толщина этого активного слоя задаётся длиной, которую авторы назвали χ (хи). Она зависит от жёсткости клеток и того, как быстро они растут. Эта длина управляет всей колонией: формой, скоростью роста, распределением напряжений.
Когда колония расширяется в пустое пространство, край становится волнистым — появляются пальцеобразные выросты. Это похоже на то, как палец протыкает плёнку воды. Выросты ускоряют рост: чем больше выступов, тем быстрее колония захватывает территорию. Авторы показали, что такие неустойчивости можно настраивать, меняя геометрию системы относительно χ.
Модель связали с известными моделями роста, где клетки делятся в зависимости от питательных веществ. Оказалось, что механика и питание дают похожие фронты. Значит, можно изучать рост колоний, не вдаваясь в химические детали. Это упрощает расчёты и помогает предсказывать поведение опухолей и бактериальных плёнок.
Давление в центре опухоли может быть настолько высоким, что клетки там перестают делиться и даже гибнут, хотя питательных веществ ещё достаточно.
В романе «Ложная слепота» Питера Уоттса инопланетные существа используют механические сигналы для координации роста, что перекликается с этой моделью.