Alan Turing a prezis că rechinii și păsările împărtășesc o caracteristică surprinzătoare

Modelele sunt peste tot în natură, de la culorile lui Jupiter până la dungi de zebră. Modelele apar chiar pe animale foarte diferite. Oamenii de știință au știut de mult că firele de păr și păsările mamiferelor urmează un anumit model de aranjament, iar noi cercetări publicate în Progresele științei arată că scala de rechin urmează același model.

În lucrarea publicată pe 7 noiembrie, o echipă de cercetători a identificat felul în care denticulele rechinilor - micile variante în formă de V care acoperă corpurile lor - urmează modelul identificat de teoria reacției și difuziei lui Alan Turing. Această teorie, pe care matematicianul codificat publicat în 1952, evidențiază modul în care moleculele din sistemele biologice pot da naștere la modele specifice. Aceste modele, oamenii de stiinta au gasit de atunci, pot descrie cu exactitate dezvoltarea foliculilor de par si modelarea penei. Acum, rechinii se alătură listei de animale ale căror anexe prezise Turing.

Gareth Fraser, Ph.D., profesor asistent de biologie evolutiva in domeniul dezvoltarii la Universitatea din Florida, a lucrat la cercetare in cadrul Universitatii din Sheffield din Marea Britanie. El a observat mai întâi ceva interesant în ADN-ul puilor, examinând modul în care își dezvoltă pene.

Am gasit aceste linii foarte frumoase de expresie genica ca modelul in cazul in care aceste pete par sa creasca in cele din urma in pene, a spus Fraser. "Am crezut că poate rechinul face un lucru similar și am găsit două rânduri pe suprafața dorsală, care încep întregul proces".

Prin analiza genetică și printr-un experiment de inhibare genetică în catshark-ul cu mici puncte (Scyliorhinus canicula), oamenii de stiinta au inhibat unele gene de a fi exprimate in embrioni de rechin - genele similare ca cele care controleaza procesul de dezvoltare a penei la pui. Când au făcut acest lucru, au descoperit că pot împiedica dezvoltarea anumitor rânduri de scale, ceea ce susține ideea că adăposturile puiilor și rechinilor sunt controlate de un set similar de informații genetice.

Dar ei, de asemenea, au vrut să afle dacă modelele de baloane de rechin se potrivesc cu matematica lui Turing.

"Ne-am aliat cu un matematician pentru a afla care este modelul și dacă îl putem modela. Am descoperit că denticulele din piele de rechin sunt modelate precis printr-un set de ecuații pe care Alan Turing - matematicianul, omul de știință pe calculator și distrugătorul de coduri - au venit ", a spus Fraser. El și colegii săi au descoperit că ecuațiile de reacție și difuzie ale lui Turing au corespuns ceea ce au observat pe denticulele rechinilor, prezentate în filmul unei scanări CT de mai sus.

Rory Cooper, un doctorat student la Universitatea din Sheffield și primul autor al lucrării, a explicat că, deoarece rechinii aparțin unei ramuri extrem de vechi de evoluție a vertebratelor, studierea pielii de rechin poate oferi oamenilor de știință o idee mai bună despre cum apare pielea vertebratelor - cum ar fi parul și cântarele - timpuriu.

"Am vrut să învățăm despre procesele de dezvoltare care controlează modul în care sunt structurate aceste structuri diverse și, prin urmare, procesele care facilitează diferitele lor funcții", a spus el.