Senki nem tudja biztosan, a feltűnő bundázatú állatok, hogyan tesznek szert mintázatukra. Ám 1952-ben, egy Alan Turing által kifejlesztett egyenlet úgy tűnik megfelelő arra, hogy előállítsa a zebracsíkok és a leopárdpöttyök szakasztott mását. Az egyenletet most arra használják, hogy modellezzék, a foltok hogyan alakulnak összetett mintákká az állatok öregedésével.

Turing azt feltételezte, hogy a szőr- vagy bundamintázatokat két vegyület, az általa "morfogéneknek" nevezett anyag állítja elő. Ha az egyik morfogén hatására például a szőr fekete lesz, egy másik pedig világosnak hagyja azt meg, akkor azon két arány közötti különbség, mellyel a vegyületek áthaladnak a bundán - valamint számos egyéb, a kettő között zajló reakció - meghatározza a mintázatot.

Turing ezt "reakció-diffúzió egyenleteknek" nevezte. A morfogének diffúziós sebessége változóinak vagy egyéb viselkedésének módosításával a kutatók képesek voltak ezen egyenletekkel replikálni az ismerős, bundamintázatokat. Ha az egyik morfogén feketévé teszi a szőrszálakat de egyben aktiválja a sápadt színeket kölcsönző morfogént is, ráadásul gyorsabban diffundál, mint a sápadt színért felelős társa, az megmagyarázhatja a néhány bundázaton megfigyelhető folttípust. Azaz, ha a fekete morfogén véletlenszerű csoportja kifelé diffundálna, aktiválná és hátrahagyná lassabb, a sápadt színért felelős társát, akkor fekete gyűrű jönne létre.

Ám a kifejlett nagymacskáknak sokkal összetettebb mintázatuk van. Míg a kölykök egyszerű foltokkal rendeleznek, egy leopárdmintázatú szőnyeg közelebbi vizsgálata azt mutatja, hogy a kifejlett állat mintázata sokkal több megtört köröknél. A kifejlett jaguárok még összetettebb mintázattal rendelkeznek, sokszögekkel, melyek közepén apró pontok vannak.

Sy-Sang Liaw tajvani kutató és csapata ezen mintázatokat próbálta meg replikálni Turing egyenleteivel. Azonban kiderült, többet kell tenni, mint egyszerűen módosítani a reakció-diffúzió egyenlet paramétereit. Ehelyett azt kellett feltételezniük, hogy a foltnövekedés két fázisa különböző szabályokkal zajlik, először a kölykök kapják meg foltjaikat, másodszorra, pedig létrejön a végső elrendeződés. A kutatóknak egy évbe került a végső megoldás kidolgozása.

A jaguár mintázata jelentette a legnagyobb kihívást, mondja Liaw. Azok a kutatók, akik egy szakaszban szeretnék megkapni a mintázatot, csalódni fognak. Annak kialakulását ugyanis két fázisra kell elkülöníteni - állítja a kutató. Anotida Madzvamuse matematikus szerint a jaguár mintázata igazi nehézséget jelent. A kutatót rendkívül izgatja miért nem lehet egyetlen fázisban megkapni a végső mintázatot.

Eddig senki nem találta meg a morfogének fizikai megfelelőit, így egyelőre tisztázatlan, hogy az ezen egyenletekkel létrehozott minták hogyan is alakulnak ki az igazi állatoknál. Ha két további szabályt adnak a morfogénekhez, akkor még bonyolultabb lesz a kép. Ha az elmélet igazi leképezése azon folyamatnak, mely az állatoknál végbemegy, akkor az azt jelenti, hogy az állatok öregedése bekapcsol valamit azon biológiai szabályokban, melyek felelősek a bundázat színeinek viselkedéséért. A kutatók szerint elképzelhető, hogy a paraméter értékek összefüggenek az állat testméretével.





http://www.hirado.hu/cikk.php?id=136572