Биологи выяснили, каким законам подчиняются пятна на шкуре леопарда
Каким законам подчиняются пятна на шкуре леопарда или ягуара? Своя версия есть у исследователей из Тайваня.
Никто точно не знает, как получают свою расцветку зебры, например, или леопарды. Можно - небезуспешно - воспользоваться уравнением, которое вывел в 1952 году Алан Тьюринг. Оно позволяет моделировать превращение пятен в более сложные узоры в процессе взросления животного.
Тьюринг предположил, что узоры на шкуре появляются под воздействием двух веществ, взаимодействующих друг с другом, которые он назвал морфогенами. Если один морфоген заставляет шерсть становиться черной, другой - вынуждает оставаться бледной, различия в пропорциях, в которых они распространяются, вместе с разными видами реакций между ними, будут определять вид узоров.
Ученый назвал эти уравнения реакционно-диффузионными. Варьируя величины скорости распространения и другие характеристики морфогенов, можно применять их для воспроизведения всевозможных узоров.
Если один морфоген способствует черному окрасу, активизируя одновременно морфоген "бледности", быстрее которого он распространяется, возникает черное кольцо.
Однако у взрослых представителей семейства кошачьих узоры намного сложнее - не обычные, как у котят, кольца, а разорванные. У ягуаров - многоугольники с маленькими точками в центре.
Сотрудники университета города Тайчунь на Тайване захотели воспроизвести подобные узоры, используя уравнения Тьюринга. Однако обнаружили, что варьировать в них параметры явно недостаточно. Ученые предположили, что существуют два периода роста пятен, подчиняющиеся разным правилам: первый - появление пятен у детенышей, второй - окончательного рисунка. На поиск решения задачи ушел год. Самой сложной оказалась расцветка шкуры ягуара.
Никто не знает, существуют ли морфогены, поэтому непонятно, как узоры, полученные с помощью уравнений, формируются в на самом деле. Предположение о существовании двух этапов развития пятен еще больше усложнило картину. Если это действительно отражает реальные процессы, значит с возрастом нечто в организме животного меняет биологические закономерности, которым подчиняются пятна. Не исключено, что один из параметров - размеры особи.
|
