A foltok, csíkok, és ujjak a természetben
Alan Turing korszakalkotó tanulmányt készített 1952-ben a természetben fellelhető élőlényeken található foltokkal, csíkokkal kapcsolatban.
A leopárd foltjai, vagy a tigris, és a zebra csíkjai, a kaméleon rejtőzködési tehetsége, már sok tudósnak okozott fejtörést. Turing azonban egy korszakalkotó ötlettel állt elő a kérdést illetőleg. A foltok és minták szabályos ismétlődését a fajokon a genetikában kell keresni. Úgy, mint ahogy a gének is irányítják a végtagok kifejlődését.
Turing ráérzett, hogy a véletlenszerű foltok, csíkok jelenléte a fajokon egyszerű matematikai törvényekkel hozható összefüggésbe. Egyetlen matematikai paraméter megváltoztatásával a minták jelentősen megváltozhatnak. A tudós szerint két kémiai anyag együttműködésével hozható össze, hogy a természetben élő állatok foltjai, mintái, és környezethez való alkalmazkodása hogyan alakul.
Ezek az ágensek az élőlény szervezetébe úgy terjednek, mint a dobozba zárt gázatomok. Viszont az általa meghatározott morfogénnek elnevezett anyag, ami a mintázatért felelős, nem egyenletes. Tulajdonképpen az egyik egy aktivátor, a másik egy pedig ezt a hatást akadályozó ún. inhibitor anyag, amely részben akadályozza az aktivátort. Így magyarázható a két különböző konstanssal rendelkező anyag mérlegszerű működése a minták, és foltok változatosságát illetően.
James Murray, az Oxford Egyetem egykori matematikai biológiával foglalkozó professzora a következő képen magyarázza Turing bonyolultnak tűnő alapelméletét.
Ha egy kiszáradt füvű mezőn, ahol szöcskék élnek bárhol tüzet gyújtunk, és előző nap nem kapott nedvességet, akkor az a mező rövid időn belül teljesen leég. Viszont, ha a történet a Turing elmélet szerint történik, akkor a tűzvészből menekülő szöcskék izzadságot termelnek, és így a fű nedves lesz, és a mező csak foltokban fog leégni. A foltok területén azonban a szöcskék megmenekülnek.
Azonban napjainkban a kutatók felfigyeltek arra, hogy a Turing mechanizmus nagy valószínűséggel működik! A szakértők az alapelméletet összehozták az egerek szőrzetével, és szájpadlásukon lévő dudorral, valamint a madarak tolltüsző elrendeződésének irányával.
Elismert tudományos körökben, mint mindenhol itt is meg van az ellen érv, miszerint nem sikerült olyan molekulákat azonosítani, amelyek az elméletben leírtnak megfelelően aktivátorként vagy inhibitorként viselkednének. Ezt azonban megcáfolta egy másik tudós csapat. Jeremy Green, és londoni kollégái rátaláltak a két ágensre, mely szerint egyes fajok a Turing elmélet alapján fejtik ki a túléléshez szükséges matematikán, és genetikán alapuló hatásukat.
Green és társai még azt is bebizonyították, hogy ha az egerek szájpadlásán lévő dudor egy részét eltávolítják, akkor ezzel szabálytalanságot hoznak létre a mintázatban. Ennek a kísérletnek az volt a lényege, hogy ha az eltávolított dudor ugyanoda vissza nőtt volna, akkor Turing elmélete veszett ügy lenne, de nem ez történt. Ugyanis : az üres területet rövidesen elágazó mintázatot kialakító extra dudorok töltötték be, ami pedig a Turing-mechanizmus egyértelmű védjegye.
(iPon)
Hozzászólások