Fw-190A- немецкий истребитель. Обзор модели от фирмы "Eduard" в 1/48 масштабе.
Pruge su uobičajene u našim životima. To je prilično osnovni uzorak i lako ga je uzeti zdravo za gotovo.
Kao primijenjeni matematičar koji proučava kako se obrasci oblikuju u prirodi, ipak sam zapanjen prugastim uzorcima koje zebrice nose po tijelu i perajama.
Pogledajte bliže crne i zlatne pruge zebrica, a vidjet ćete različite pigmentne stanice, njih desetke. Volim zamišljati te stanice kao ljude koji hodaju u prepunoj sobi: baš kao i mi, stanice se kreću i komuniciraju sa svojim susjedima. Pojavljuju se pruge jer stanice vrlo pažljivo poučavaju i signaliziraju jedna drugoj kako se ponašati. Čak se i “rukuju” u određenom smislu tako što se približavaju udaljenim stanicama.
Iz matematičke perspektive, pruge zebrice spadaju u područje samoorganizacije, fenomen u kojem pojedinci međusobno djeluju kako bi proizveli neki uzorak mnogo veći od bilo kojeg pojedinca, bez vanjskog smjera. Ptičja jata i školovanje riba također su primjeri samoorganizacije u prirodi. Nitko se ne nalazi na megafonu koji izvlači upute kako bi ptice jata ili pigmentne stanice proizvele pruge riba, ali neobično, obje se organiziraju za stvaranje uzoraka.
Vidi također: Znanstvenici ispituju jedno natjecateljsko objašnjenje zašto zebre imaju pruge
Donedavno je istraživačka zajednica mislila da su samo dvije vrste stanica uključene u pruge zebrica: crne i zlatne pruge, tako crne i zlatne stanice. Međutim, eksperimenti su pokazali da je treća vrsta pigmentne stanice - plava i srebrna iridofera - kritična za formiranje uzoraka. Uklonite ga s kože, a zebrice imaju mrlje!
Pa kako tisuće stanica različitih boja na rastućoj zebrici zajedno rade kako bi dosljedno oblikovale pruge? Da bih odgovorio na ovo pitanje, razvio sam matematički model u suradnji s profesorom primijenjene matematike Bjornom Sandstedeom. U našem modelu, pigmentne stanice su obojene točkice koje prate propisana pravila i jednadžbe za kretanje, interakciju i promjenu boje. Stanice s različitim bojama ponašaju se na različite načine. Ima mnogo pitanja o zebricama, pa smo se odlučili usredotočiti na pridošlice na scenu: one dosadne plave i srebrne stanice.
Matematika nudi drugačiju perspektivu od tipičnih bioloških pokusa na ribama. Biolozi mogu gledati kako se stanice ponašaju, ali je teže zaključiti signale iza njihovog ponašanja. Pomoću matematičkih modela možemo testirati puno različitih mogućih interakcija stanica i predložiti koje su zapravo sposobne objasniti ponašanje biologa. Biolozi tada mogu testirati naša predviđanja o pravim ribama.
Naš model sugerira da postoji više signala na poslu koji poučavaju srebrne i plave stanice na koži ribe. Svi ovi signali su suvišni. Nekoliko znakova su sve upute koje stanica može trebati u savršenom svijetu, ali svijet nije savršen. Na primjer, mislimo da obližnje crne stanice signaliziraju iridofore da promijene svoju gustoću i boju. Ali ako nema nikakvih crnih stanica koje bi prenijele taj signal, udaljene zlatne stanice mogu ispuniti i dati iste upute.
Vidi također: Prvo-ikad Video Deep-Sea Anglerfish Sex čini misijski pogled Flashy
Možete zamisliti ove suvišne signale kao hrpa različitih alarmnih satova. Ako ujutro imate važan sastanak, možete postaviti alarm, staviti obavijest na telefon i zatražiti poziv za buđenje. Sva ta zalihost znači da ćete vjerojatno dobiti gomilu znakova za buđenje. Ali ako slučajno ne umre telefon ili ako recepcija zaboravi nazvati, to također znači da ćete i dalje doći na sastanak na vrijeme. Redundancija osigurava željeni rezultat, čak i ako jedan signal ne uspije.
Ista ideja može biti na poslu u zebricama. Naš model sugerira da se stanice različite boje neprestano poučavaju jedna drugoj. To osigurava da se plavi i srebrni iridoferi udaraju s uputama sa svih strana kako se ponašati. Budući da postoji više signala, povremeni neuspjesi ne remete previše uzoraka. Rezultat: pouzdane pruge.
Zašto je to važno? Geni zebrafisa su iznenađujuće slični ljudskim genima. Razumjevanjem interakcije pigmentnih stanica u normalnim i mutiranim zebrafisima, istraživači mogu početi povezivati gene s njihovom funkcijom.
Priča o tome kako obrazac obrasca zebrice još nije završen. Ipak, za sada, kad sljedeći put vidite ribu s prugama, razmislite o tome da na trenutak zastanete da biste prepoznali sve pigmentne stanice koje su stavljene u taj uzorak. Te pouzdane pruge su prilično nevjerojatne.
Ovaj je članak izvorno objavljen na The Conversation by Alexandria Volkening. Pročitajte izvorni članak ovdje.
Zašto ljudi još uvijek imaju zube mudrosti? Evolucija objašnjava
Potražite "zube mudrosti" na Youtubeu, a na stranici ćete dobiti stranicu ljudi koji javno objavljuju svoje bolne napore. Zašto ljudi još uvijek imaju te zube koje više ne koristimo? Julia Boughner objašnjava kako se naši mudrosti uklapaju u našu evolucijsku povijest, čak i ako se više ne uklapaju u naša usta.
OSIRIS-REx će prikupiti uzorak asteroida bez slijetanja. Evo zašto
Bez sumnje, uzimanje uzorka iz asteroida je vrhunac NASA-ine misije OSIRIS-REx koja se pokreće u četvrtak. Par sastanaka održanih u utorak poslijepodne u svemirskom centru Kennedy služio je samo za naglašavanje te točke: silazak svemirske letjelice do asteroida Bennu blizu Zemlje kako bi prikupio nešto od toga ...
Zašto zebre imaju pruge? Znanstvenici izbacuju temperaturne hipoteze
U studiji objavljenoj u lipanjskom izdanju "Scientific Reports", tim međunarodnih istraživača objašnjava da postoji čak 18 teorija o mogućim funkcijama zebrinih pruga. Jedna teorija je da zebre imaju prugasto krzno koje im pomaže da ostanu hladni, no ova studija kaže da je to pogrešno.