Загадка полос и пятен животных наконец раскрыта биологами
© Getty Images
Ученые из Соединенных Штатов разгадали эту загадку
Кожа животных с полосами и пятнами встречается в природе относительно редко, поскольку не все виды обладают этой уникальной биологической особенностью. Биологи давно считали, что выживание или привлечение потенциальных партнеров для спаривания — это продукт эволюции. Очевидно, что загадочные полосы и пятна животных, начиная от наземных млекопитающих и заканчивая рыбами, обладают симметрией и узором, но вызваны неизвестным механизмом, который мучил ученых на протяжении десятилетий.
Теперь новое исследование, проведенное учеными из Соединенных Штатов, наконец-то разгадало эту загадку, изучив явление, известное как диффузиофорез, который, по их мнению, играет роль в формировании биологических закономерностей. Авторы новой исследовательской работы также сопоставили свои выводы с предыдущей работой Алана Тьюринга. Английский математик ранее предположил, что «реакционно-диффузионная нестабильность» может проложить путь к формированию биологических закономерностей, влияющих на живые организмы.
Читайте также
В исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, ученые из Университета Колорадо исследовали упомянутую нестабильность. Это явление теперь известно как паттерны Тьюринга. Это объясняет, почему у некоторых животных есть полосы и пятна по всему телу. В предыдущих исследованиях это явление рассматривалось не как совпадение, а как точный процесс на молекулярном или клеточном уровне.
Закономерности можно наблюдать в окружающей нас среде. Даже растения и геологические образования демонстрируют эту уникальную симметрию и равновесие. Однако это явление более заметно у некоторых из следующих животных, которых мы знаем сегодня: зебра, тигр, полосатая гиена, коралловая змея, дикая кошка, паук-зебра, четырехполосая травяная мышь, восточный бурундук, полосатый марлин, полосатый скунс.
В исследовании 2021 года исследователи привели доказательства того, что закономерности Тьюринга имеют биологическое значение, особенно в отношении биологических механизмов, которые влияют на пигментацию кожи, формирование пальцев и конечностей.
Когда дело дошло до исследования Science Advances 2023 года, исследовательская группа Университета Колорадо использовала другой подход к решению загадки полос и пятен животных, сосредоточив внимание на диффузиофорезе, который относится к движению взвешенных частиц, таких как коллоиды, клетки и макромолекулы.
По мнению исследователей, их открытие подразумевает, что формирование биологических структур, подобных тем, которые обнаружены в шкурах некоторых животных, можно объяснить универсальным механизмом, даже если он выходит за рамки математики и эволюционной биологии.
