Ученые из России выяснили, как возникли пятна на шкурах животных

20 Февраля 2017

МОСКВА, 20 февраля Российские генетики нашли новое биологическое и математическое объяснение тому, как возникают пятна и полоски на поверхности тела и шкуры различных животных, и опубликовали его в журнале PLoS One.

Форма тела, окраска и другие внешние отличительные признаки звериных зачастую возникают из-за любопытных физиологических феноменов, поведением которых распоряжаются простые математические законы. К примеру, кишечник всех позвоночных животных можно описать при помощи одной и той же формулы, а кора мозга увязывается в извилины во время процента зародыша по очень простому физиологическому принципу.

Одна из самых интересных головоломок такого рода – то, как и почему скиной кошек и многих других звериных покрыты разноцветными полосками и точками. За последние годы ученые предложили несколько формул, разбирающих их формирование, и нашли несколько генов пятнистости и полосатости. С другой стороны, то, как работает принцип их формирования, оставалось головоломкой для биологов.

Великий британский математик предположил, что полоски на теле царапок, зебр и пятна на теле леопардов и ряда других животных возникают благодаря наличию в их зародышах двух химических химическое веществ, которые распространяются через весь эмбрион и взаимодействуют друг с другом.

Различия в скорости их движения через организм, как показал Тьюринг в своих расчетах, порождают характерные точки и полоски в их распределении по будущему телу. Схожим образом, как сегодня считают исследователи, могут расти и другие конституции в теле животных и человека, в том числе и пальцы на наших руках и ногах.

Руководствуясь выкладками Тюринга, биологи давно ищут такие молекулы и за последние годы они даже нашли несколько возможных кандидатов на роль подобных биологических художников.

Проблема, как рассказывают российские исследователи, заключается в том, что ученые ожидали, что данные молекулы будут устроены принципиального по-разному и заметно отличаться по массе и форме. На самом деле, все они похожи друг на друга, из-за чего у биологов начался вопрос – как они могут управлять ростом полосок и пятен?

Ученые из России раскрыли этот секрет, обратив внимание на то, что на скорость распространения подобных белковых молекул- художников влияют не только их собственные свойства, но и то, как они взаимодействуют с белковыми структурами, так называемым внеклеточным матриксом, который поддерживает ячейки и управляет их миграцией во время роста зародыша.

Построив математическую модификация на базе этой идеи, ученые проверили ее, узнал за тем, как белки WNT и DKK, управляющие ростом волосяных луковиц в зародышах крыс, взаимодействуют с межклеточной средой. Эти наблюдения подтвердили их гипотезу, подметил, что WNT сильнее сцеплялся с межклеточной средой, тогда как DKK делал это заметно слабее. В результате этогомолекулы WNT распределялись по зародышу более точечно, порождая лес из будущих волосяных луковиц на поверхности кожи.

Аналогичным образом, как рассказывают Зарайский и его коллеги, возникал узор из черных пятен на теле темно-желтого сомика-кукушки. Сейчас российские биохимики пытаются понять, как можно управлять этим процессом, что поможет доказать, что именно этот механизм отвечает за появление пятен, а не что-то иное.

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

Ученые из России выяснили, как возникли пятна на шкурах животных

комментарии (0)

Другие интересные новости

Объявлены зарубежные гости Московской недели интерьера и дизайна