Wie ein Leopard seine Flecken ändert

Wie eine Leopard-Kätzchen in eine umherstreunende Erwachsenen reift, verwandelt sich seine Baby-Spots in mehr kommandierenden Rosette Markierungen. Jetzt Wissenschaftler denken, dass sie den Mechanismus hinter der Transformation entdeckt haben.

Biologen haben lange gefragt, wie Leoparden und andere Säugetiere ihre eindeutige und einheitliche Mantel Muster erworben. Im Jahr 1952 britischer Mathematiker Alan Turing entwickelt eine Gleichung zu erklären, wie einfache chemische Reaktionen zu produzieren, die Flecken, Streifen und wirbelt, die eine Vielzahl von Säugetieren zu schmücken.

Aber Turings Modell konnte nicht entfallen auf die Entwicklung der Markierungen vom Säugling bis zum Erwachsenen.

Um das Rätsel zu knacken, modifizierte Sy Sang Liaw und Ruey-Tarng Liu National Chung Hsing Universität in Taichung, Taiwan, und Philip Maini des mathematischen Instituts der Universität Oxford, Turings Modell.

"Hier, schauen wir die Entwicklung von einem Muster zu einem anderen, ebenso wie Turing in seinem klassischen 1952 Papier vorgestellt" Maini sagte LiveScience.

Die Forscher nahmen wie Turing, dass, wenn ein Leopard oder Jaguar geboren ist, seine Haut enthält Pigmentzellen, die beiden Chemikalien in die obere Hautschicht absondern. Die zwei Chemikalien, genannt Morphogens, werden gedacht, um aus den Pigmentzellen diffuse und interagieren, um entweder eine schwarz-braune Farbe oder eine blasse gelb-rötliche Farbe produzieren.

Mit einem komplexen Computermodell erstellt die Forscher einen zweistufigen Prozess, jede Stufe, die mit unterschiedlichen Regeln. Um ein Tier Wachstum Rechnung zu tragen, enthalten die zweite Stufe Parameter, wie die Diffusionsgeschwindigkeit und ein Skalierungsfaktor, die während der Computersimulation ändern.

"Chemikalien wie verbreiten eine sehr schwierige Frage in der Biologie ist, weil das Material durch das Chemikalien [z. B. Zellen und Geweben] transportiert werden sehr ungleichmäßige ist," sagte Maini.

Sie fanden heraus, dass die Konzentration dieser Chemikalien in die Haut diffundieren die genauen Markierungen auf einem Erwachsenen Leopard oder Jaguar bestimmt. "Diese [Morphogens] würde das Muster in die Haare und der Haut werden vorgeschlagen werden oder das Fell durch die gestaltbildenden-Konzentration in der Haut bestimmt werden würde", sagte Maini.

Wissenschaftler haben noch diese Morphogens innerhalb der Haut des Tieres zu erkennen. So werden der nächste Schritt im Verständnis ein Leopard Spots die Farbcodierung Chemikalien zu lokalisieren.

Die Forschung war letzten Monat in der Zeitschrift Physische Überprüfung Edetailliert.

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