Borges serait intéressé: Science explique les nouveaux secrets des rayures des Tigers

Les rayures du tigre ont été étudiées en biologie et mathématiques (Wikipedia)

De Spots sur les girafes jusqu’à Lignes d’onde des requins baleinesLa nature est pleine de modèles qui ont fasciné les scientifiques et les observateurs depuis des siècles.

Dans le cas d tigreleur rayures emblématiques Ils ont été une raison d’étude à la fois en biologie et en mathématiques.

Sans parler de l’obsession de Borges pour ces chats … En 1972, le grand écrivain argentin a publié le livre des poèmes L’or des tigres (Emecé), un titre qui fait allusion à la morosité jaunâtre, produit de la cécité de Borges et au tigre lui-même, un animal paradigmatique dans l’univers borgéen.

Jusqu’à récemment, l’un des principaux outils pour comprendre son origine était Motifs de turingUne théorie formulée en 1952 par le pionnier de l’informatique Alan Turing.

Cependant, des enquêtes récentes citées par Le New Yorker Ils ont élargi notre compréhension de la génération de ces conceptions dans la peau des animaux.

Alan Turing est largement reconnu pour ses contributions calcul et le intelligence artificielleMais son dernier travail avant sa mort a abordé un problème différent: Comment les cellules d’un embryon peuvent être organisées en schémas complexes.

Dans votre article La base chimique de la morphogenèseIl a proposé que ces modèles émergent en raison de l’interaction de deux substances chimiques: Un activateurqui stimule l’auto-production et un Inhibiteurqui bloque son expansion.

Cette dynamique génère des structures périodiques qui pourraient expliquer les taches sur les léopards, les bandes dans les zèbres ou les vagues dans la peau du poisson.

Pour illustrer ce concept, le mathématicien James D. Murray Il a proposé en 2012 une analogie: imaginons un champ sec avec des prairies uniformément distribuées.

À mesure que la température augmente, les insectes transpirent et leur transpiration inhibe la propagation du feu dans certaines zones. À quoi ressemblera le motif de brûlure sur le terrain?

Selon la vitesse du feu et la quantité de sueur, des taches ou des rayures peuvent être formées, comme avec les pigments dans la peau de certains animaux.

Bien que les modèles Turing aient été fondamentaux pour comprendre les modèles, une découverte récente a révélé un aspect qui était auparavant négligé.

Ben Alessio y Ankur GuptaDes chercheurs de l’Université du Colorado Boulder, ils étudiaient un phénomène physique appelé DiffusiophorèseCe qui décrit comment les grandes particules peuvent se déplacer par des plus petites dans un liquide de dispersion.

Bien que les modèles mathématiques expliquent les bandes des zèbres, leur fonction évolutive est toujours en débat (Efe / Ernesto Guzmán Jr.)

En incorporant ce principe dans des modèles Turing, les scientifiques ont remarqué que les modèles résultants étaient plus défini et netavec des contours plus précis.

“C’était comme s’ils avaient été dessinés avec un crayon au lieu d’un pinceau”, a expliqué Alessio. À la recherche d’un exemple dans la nature, il a visité le Aquarium de bouleau À San Diego et a observé un poisson dont les lignes hexagonales ressemblaient à leurs simulations mathématiques. Ce fut un moment clé pour la recherche.

Alors que les modèles Turing expliquent bien la formation de modèles chez les poissons et les amphibiens, chez les mammifères, la situation est différente.

Pour explorer comment ces conceptions dans la peau des mammifères sont générées, Ricardo MallarinoBiologiste du développement à l’Université de Princeton, a étudié un cas particulier: La souris africaine Rayado (Rhabdomys pumilio).

Ce petit rongeur a dans votre peau cellules progénitrices qui déterminent si un cheveux sera clair ou sombrequi donne naissance à son motif rayé distinctif.

Analysant les embryons de cette espèce, Mallarino a constaté que les motifs étaient déjà prédéterminés avant le développement de la fourrure, comme s’ils étaient le “croquis” dans un livre de coloriage.

Avec l’utilisation de la technique d’édition génétique CrisprSon équipe a identifié des gènes qui ont réglementé la formation de ces rayures.

En modifiant ces gènes, ils ont réussi à modifier l’épaisseur des rayures, confirmant que les modèles dépendent non seulement de la diffusion chimique, mais aussi de l’expression génétique.

L’étendant à d’autres espèces, ils ont découvert que 90 espèces de rongeurs rayés Ils ont partagé ce mécanisme.

Science explique comment les taches aident Leopard à se camoufler dans leur environnement (freepik)

Cependant, il y avait un cas atypique: L’écureuil terrestre de treize lignes (Ictidomys tridececlineatus), dont le modèle semble être formé par un mécanisme complètement différent.

Cela suggère que la nature a développé plusieurs stratégies pour générer des modèles dans la peau des animaux.

Pourquoi certains animaux ont-ils des modèles aussi complexes et d’autres? Il y a plusieurs hypothèses, bien qu’aucune n’explique tous les cas.

1. Camouflage: C’est l’explication la plus courante. De nombreux animaux utilisent leurs modèles pour imiter avec l’environnement et éviter les prédateurs. Par exemple, les souris à gratter africaines sont Jours et avoir des prédateurs aériensce qui renforce l’idée que leurs rayures les aident à être confondus avec la végétation.
2. Sélection sexuelle: Dans certaines espèces, les modèles peuvent être attrayants pour les couples. Bien que cela ne semble pas être le cas du tigre, il se trouve dans les oiseaux tropicaux ou les poissons avec des couleurs frappantes.
3. Réglementation thermique: Il a été suggéré que les rayures pourraient aider à dissiper la chaleur. Cependant, une étude de 2018 a remis en question cette idée dans les zèbres, constatant qu’il n’y avait pas de différences de température significatives entre les chevaux et la couleur uniforme.
4. Défense contre les insectes: Une hypothèse plus récente propose que les rayures peuvent effrayer. Une étude expérimentale a montré que moins de mouches perchées sur des chevaux recouverts de tissus rayés par rapport à ceux avec des couvertures lisses.

Malgré les progrès de la biologie du développement et des modèles mathématiques, la formation de modèles dans la peau des animaux reste un problème fascinant et en partie énigmatique.

Nous savons que cela implique le Interaction des facteurs génétiques, chimiques et environnementauxMais il y a encore des questions à répondre.

À la fin de l’article, Le New Yorker citer un passage de Juste si d’histoiresde Rudyard Kiplingdans lequel un léopard fraîchement marbré réfléchit sur ses nouveaux endroits et la façon dont ils permettent d’être mieux camouflé.

Au-delà de la fiction, la nature s’est développée Mécanismes impressionnants pour créer des motifs dans la peau des animauxEt la science continue de découvrir ses secrets.

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