В новом исследовании доктор Томас Вулли смоделировал сложный процесс, в ходе которого пигментированные клетки кожи рыбок данио участвуют в игре в кошки-мышки, преследуя каждую на ранних стадиях развития перед отдыхом, чтобы создать окончательный узор.Доктор Вулли обнаружил, что ключевым фактором являются углы, под которыми клетки гоняются друг за другом, и эти углы могут определить, появятся ли у рыбок данио характерные полосы, сломанные полосы, узоры в горошек или, иногда, вообще нет узора.Результаты были представлены в журнале Physical Review E.
Вместо того, чтобы иметь закономерность, укоренившуюся в их генетическом коде, рыбки данио начинают свою жизнь как прозрачные эмбрионы, прежде чем с течением времени развиваются знаковые паттерны по мере того, как они становятся взрослыми. Как это часто бывает в природе, существует множество возможных мутаций, которые могут определять паттерн, развивающийся у рыбок данио.Несколько исследователей изучили, как и почему формируются эти паттерны, и пришли к выводу, что это результат взаимодействия трех типов пигментных клеток друг с другом. Более конкретно, черные пигментные клетки (меланофоры), желтые пигментные клетки (ксантофоры) и серебристые пигментные клетки (иридофоры) гоняются друг за другом, пока не будет достигнут окончательный узор.
По мере того, как разыгрываются сотни этих погонь, желтые клетки в конечном итоге подталкивают черные клетки к тому, чтобы сформировать четкий узор.Доктор Вулли из Школы математики Кардиффского университета сказал: «Экспериментаторы продемонстрировали, что, когда эти два типа клеток помещаются в чашку Петри, кажется, что они гоняются друг за другом, что немного похоже на то, как пакман гонится за призраками. гоняются друг за другом по прямой линии, они как бы гоняются друг за другом по спирали.
«Мое новое исследование показало, что угол, под которым клетки преследуют друг друга, имеет решающее значение для определения окончательного рисунка, который мы видим на разных типах рыбок данио».В своем исследовании доктор Вулли провел ряд компьютерных симуляций, в ходе которых было изучено, как клетки движутся и взаимодействуют, когда рыбкам данио всего несколько недель. Затем спонтанно генерировались различные паттерны в зависимости от правил погони.
Экспериментируя с разными углами преследования в своих симуляциях, доктор Вулли смог успешно воссоздать различные модели, которые демонстрируют рыбки данио.