Zinātnieki noskaidrojuši, kā uz dzīvnieku ādas parādās plankumi 0 35

1952. gadā, vēl pirms biologi atklāja DNS dubultspirāles struktūru, matemātiķis Alans Tjūrings izvirzīja drosmīgu hipotēzi par to, kā dzīvnieki iegūst savus rakstus. Viņš pieņēma, ka audu attīstības procesā izdalās ķīmiskas vielas, kas sajaucas (vai, precīzāk, difundē) caur audiem, līdzīgi kā piens sajaucas ar kafiju. Dažas no šīm vielām "savstarpēji iedarbojas", veidojot plankumus, kamēr citas palēnina izplatīšanos un reakciju, radot citas krāsas laukumus.

Tjūringa teorija apgalvoja, ka vienkārša reakcijas-difūzijas modeļa var būt pietiekama, lai izskaidrotu bioloģisko rakstu veidošanās pamatus, nevis sarežģīti ģenētiski mehānismi.

Balstoties uz Tjūringa teoriju, pētnieku grupa no Kolorado Universitātes Boulderā piekrita, ka šāds mehānisms var radīt rakstus, tomēr norādīja, ka difūzija nenoved pie skaidrām likumsakarībām. Piemēram, kā autori paskaidroja rakstā, kas publicēts žurnālā Science Advances, kad piens sajaucas ar kafiju, tas izplatās visos virzienos ar neskaidriem robežām. Tādējādi Tjūringa teorija neizskaidro dzīvnieku novēroto plankumu skaidrību.

Pētnieki aizdomājās: bet kas notiek, ja problēma ir difūzijas-forēzē? Tas ir process, kurā molekula, pārvietojoties šķidrumā, reaģējot uz izmaiņām (piemēram, koncentrāciju atšķirībām), paātrina citu molekulu kustību tajā pašā vidē. Šis process, piemēram, palīdz veļas mazgāšanā. Kā noskaidrojuši zinātnieki, tas vienmēr seko skaidrai trajektorijai un rada rakstus ar asām kontūrām.

Apburti ar šo ideju, zinātnieki datorā modelēja purpursarkanu melnu sešstūru rakstu, izmantojot tikai Tjūringa vienādojumus. Rezultātā viņi ieguva izplūdušus violetus punktus ar neskaidru melnu kontūru. Pēc tam viņi mainīja vienādojumus, pievienojot tajos difūzijas-forēzi. Rezultāts kļuva daudz skaidrāks, un zinātnieki apzinājās, ka nenovērtēja difūzijas-forēzes nozīmi, mēģinot atminēt plankumu noslēpumu uz leopardu un citu dzīvnieku ādas.