Ученым из России удалось объяснить, как на шкурах животных появляются узоры из пятен и полосок. Сделали они это при помощи биологии и математики.
Как гласит статья, опубликованная в журнале PLoS One, Андрей Зарайский из Института биоорганической химии РАН и его коллеги из МГУ и Физического института РАН в Москве открыли тайну природы благодаря математическим формулам.
Еще в середине прошлого века британский математик Алан Тьюринг предположил, что полоски и пятна появляются благодаря наличию в зародышах животных двух химических веществ. Они распространяются через весь эмбрион.
То, что вещества движутся с разной скоростью, и становится причиной появления пятен и полос. Ученые давно искали молекы этих веществ и полагали, что они будут разными. Но выяснилось, что устроены они одинаково.
Российские ученые поняли, что скорость движения этих молекул-"художников" зависит от взаимодействия с внеклеточным матриксом.
На основе этой идеи исследователи построили математическую модель, а потом опробовали ее, наблюдая за белками WNT и DKK. Эти вещества отвечают за рост волосяных луковиц в зародышах крыс.
Оказалось, что WNT взаимодействовал с межклеточной средой сильнее, чем DKK. Поэтому молекулы WNT распределялись по зародышу более точечно.
Зарайский и его коллеги также выяснили, что похожим способом сформировался узор из черных пятен на теле желтого сомика-кукушки.