Математики из Гарварда разработали универсальную математическую формулу и модель, которая описывает то, как возникают полоски на теле зебр и тигров, пятна на шкуре леопардов, ягуаров и других животных, и опубликовали ее в журнале Cell Systems.

Форма тела, окраска и другие внешние отличительные признаки животных зачастую возникают из-за любопытных физических феноменов. Так, гранулы пигментов на крыльях некоторых бабочек выстроены в особую трехмерную форму, которая делает их обладателей малозаметными со всех ракурсов зрения. Кроме того, кишечник всех позвоночных животных укладывается в петли по одной и той же математической формуле.

Как рассказывает Том Хискок (Tom Hiscock) из Гарвардского университета (США), за последние годы биологи и математики нашли и вывели несколько математических формул, описывающих форму, расположение и толщину полосок на теле тигров, рыб-зебр, настоящих зебр и ряда других животных.

Наличие подобных формул натолкнуло Хискока и его коллег на мысль, что может существовать всеобщая "формула полосок", которая объясняла бы окраску шкуры, чешуи и перьев всех полосатых и пятнистых животных. Авторы статьи попытались найти ее, анализируя формулы, описывающие всевозможные варианты полосок среди животных.

Их анализ помог Хискоку и его соратникам доказать, что универсальная формула полосок существует, вывести ее и продемонстрировать ее работу на компьютерной модели рыбки-зебры.

Эта формула и модель, как рассказывают математики, оказалась неожиданно простой – она содержит в себе всего три переменных, комбинация которых позволяет задать фактический любой узор полосок, пятен и даже "лабиринтов".

Первый из них, так называемый градиент продукции, отвечает за толщину и густоту полосок – в реальном животном его роль играют различные сигнальные вещества, подавляющие или ускоряющие процесс сборки пигментных молекул в клетках кожи животного. Вторая переменная, так называемый градиент параметра, заставляет каждую полоску принимать определенную форму, а третья, так называемый градиент анизотропии, определяет то, в какую сторону будут расти полоски.

Эта формула, как рассказывает Хискок, описывает не только то, как формируются полоски на теле тигров или зебр, но и другие периодические структуры в организме, ярким примером чего является то, как возникают пальцы на руках и ногах во время формирования зародыша. Как надеется математик, созданная его группой модель и формулы помогут биологам найти те клеточные механизмы, которые отвечают за формирование полосок у животных и пальцев у людей.

http://ria.ru/science/20151225/1348808360.html