Το μαθηματικό μοντέλο βοηθά να δείξει πώς το zebrafish παίρνει τις ρίγες τους

Το Zebrafish είναι γνωστό για τις ξεχωριστές ρίγες τους, οι οποίες τους βοηθούν να καμουφλάζουν στο περιβάλλον τους. Ένα νέο μαθηματικό μοντέλο βοήθησε τους επιστήμονες να καταλάβουν πώς σχηματίζονται αυτές οι λωρίδες.

Το μοντέλο, που αναπτύχθηκε από ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Santa Barbara, βασίζεται στην ιδέα ότι οι λωρίδες σχηματίζονται από μια διαδικασία αυτο-οργάνωσης. Αυτό σημαίνει ότι οι λωρίδες αναδύονται αυθόρμητα, χωρίς καμία εξωτερική καθοδήγηση.

Το μοντέλο λειτουργεί με την προσομοίωση των αλληλεπιδράσεων μεταξύ των κυττάρων στο δέρμα του zebrafish. Αυτά τα κύτταρα παράγουν δύο χημικά, που ονομάζονται ενεργοποιητή και αναστολέας. Το χημικό ενεργοποιητή προάγει τον σχηματισμό λωρίδων, ενώ ο χημικός αναστολέας εμποδίζει τον σχηματισμό λωρίδων.

Το μοντέλο δείχνει ότι οι λωρίδες σχηματίζονται όταν οι χημικές ουσίες ενεργοποιητή και αναστολέα φτάνουν σε μια ορισμένη ισορροπία. Αυτή η ισορροπία επιτυγχάνεται μέσω μιας διαδικασίας ανάδρασης, όπου η χημική ουσία του ενεργοποιητή διεγείρει την παραγωγή αναστολέα και ο χημικός αναστολέας διεγείρει την παραγωγή του ενεργοποιητή.

Το μοντέλο δείχνει επίσης ότι οι λωρίδες είναι ευαίσθητες στις αλλαγές στο περιβάλλον. Για παράδειγμα, εάν το zebrafish εκτίθεται σε έντονο φως, οι λωρίδες θα γίνουν πιο έντονες. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το φωτεινό φως διεγείρει την παραγωγή χημικών ενεργοποιητή.

Το νέο μοντέλο παρέχει μια καλύτερη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο το Zebrafish παίρνει τις ρίγες τους. Έχει επίσης επιπτώσεις στην κατανόηση άλλων βιολογικών συστημάτων που σχηματίζουν πρότυπα, όπως οι λωρίδες των τίγρεων και τα σημεία των λεοπαρδάλεων.

Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Communications.