Alan Turing Predpovedal, že žraloky a vtáky zdieľať prekvapujúce rys

$config[ads_kvadrat] not found
Anonim

Vzory sú všade v prírode, od farieb Jupitera až po pruhy zebra. Vzory sa dokonca objavujú na rôznych zvieratách. Vedci už dlho vedia, že chlpy cicavcov a vtáčie perie sa riadia osobitným usporiadaním a nový výskum publikovaný v Pokroky v oblasti vedy ukazuje, že žraločie šupiny majú rovnaký vzor.

V novinách, publikovaných 7. novembra, tím vedcov identifikoval, ako sa žralokovia - drobné šupiny v tvare písmena V, ktoré pokrývajú ich telá - sledujú vzorec identifikovaný reakčnou difúznou teóriou Alana Turinga. Táto teória, ktorú v roku 1952 publikoval matematik v oblasti kódovania, načrtáva, ako môžu molekuly v biologických systémoch spôsobiť vznik určitých modelov. Tieto vzory, vedci od tej doby našli, môžu presne opísať vývoj vlasových folikulov a vzorovanie peria. Žraloky sa teraz pripoja k zoznamu zvierat, ktorých predpovede Turing predpovedali.

Gareth Fraser, Ph.D., odborný asistent evolučnej vývojovej biológie na Floridskej univerzite, pracoval na výskume na University of Sheffield vo Veľkej Británii. Najprv si všimol niečo zaujímavé v DNA kurčiat a skúmal spôsob, akým vyvíjajú svoje perie.

"Našli sme tieto veľmi pekné línie génovej expresie, ktorá je vzorom, kde sa tieto škvrny objavia, ktoré nakoniec vyrastú do peria," povedal Fraser. "Mysleli sme si, že žralok robí podobnú vec, a našli sme dva rady na chrbtovej ploche, ktoré začínajú celý proces."

Prostredníctvom genetickej analýzy a experimentu s genetickou inhibíciou v malom škvrnitom catshark (Scyliorhinus canicula), vedci inhibovali niektoré gény, aby boli exprimované v žraločích embryách - podobné gény ako tie, ktoré kontrolujú proces vývoja peria u kurčiat. Keď to urobili, zistili, že by mohli zabrániť rozvoju niektorých radov váh, čo podporuje myšlienku, že prívesky kurčiat a žralokov sú kontrolované podobným súborom genetických informácií.

Ale chceli tiež zistiť, či vzory žraločích šupín vyhovujú Turingovej matematike.

„Spojili sme sa s matematikom, aby sme zistili, čo je to vzor a či ho môžeme modelovať. Zistili sme, že chikuly kože žraloka sú presne vzorované cez súbor rovníc, ktoré Alan Turing - matematik, počítačový vedec a istič kódu - prišiel s, “povedal Fraser. On a jeho kolegovia zistili, že Turingove reakcie-difúzne rovnice zodpovedajú tomu, čo pozorovali na žraločích dentikulách, ukázané na videu CT.

Rory Cooper, Ph.D. študent na Univerzite v Sheffielde a prvý autor príspevku, vysvetlil, že keďže žraloky patria do mimoriadne starej vetvy vývoja stavovcov, štúdium žraločej kože môže vedcom poskytnúť lepšiu predstavu o tom, ako vyzerali prívesky pokožky stavovcov - ako sú vlasy a šupiny - veľmi podobné. čoskoro.

„Chceli sme sa dozvedieť o vývojových procesoch, ktoré riadia, ako sú tieto rôznorodé štruktúry vzorované, a teda o procesoch, ktoré uľahčujú ich rôzne funkcie,“ povedal.

$config[ads_kvadrat] not found