Als een luipaardkatje rijpt in een rondsnuffelende volwassene, veranderen de babyvlekken in meer indrukwekkende rozetmarkeringen. Nu denken wetenschappers dat ze het mechanisme achter de transformatie hebben blootgelegd.
Biologen hebben zich lang afgevraagd hoe luipaarden en andere zoogdieren hun verschillende en uniforme vachtpatronen verkregen. In 1952 ontwikkelde de Britse wiskundige Alan Turing een vergelijking om uit te leggen hoe eenvoudige chemische reacties de vlekken, strepen en wervelingen produceren die een verscheidenheid aan zoogdieren versieren.
Maar Turing's model kon de ontwikkeling van markeringen van baby tot volwassene niet verklaren.
Om het mysterie te doorbreken, hebben Sy-Sang Liaw en Ruey-Tarng Liu van de National Chung-Hsing University in Taichung, Taiwan, en Philip Maini van het Mathematisch Instituut van de Universiteit van Oxford het model van Turing aangepast.
"Hier kijken we naar de ontwikkeling van het ene patroon naar het andere, precies zoals Turing het voorzag in zijn klassieke paper uit 1952," vertelde Maini WordsSideKick.com.
De onderzoekers veronderstelden, net als Turing, dat wanneer een luipaard of jaguar wordt geboren, de huid pigmentcellen bevat, die twee chemicaliën in de bovenste laag van de huid afscheiden. Men denkt dat de twee chemicaliën, morfogenen genaamd, uit de pigmentcellen diffunderen en interageren om een zwartbruine kleur of een vaal geel-roodachtige kleur te produceren.
Met een complex computermodel creëerden de onderzoekers een proces in twee fasen, waarbij elke fase verschillende regels had. Om rekening te houden met de groei van een dier omvatte de tweede fase parameters, zoals de diffusiesnelheid en een schaalfactor, die tijdens de computersimulatie veranderen.
"Hoe chemicaliën diffuus zijn, is een zeer moeilijke vraag in de biologie omdat het materiaal waardoor chemicaliën worden getransporteerd [zoals cellen en weefsels] in hoge mate niet-uniform is," zei Maini.
Ze ontdekten dat de concentratie van deze diffunderende chemicaliën in de huid de exacte markeringen op een volwassen luipaard of jaguar bepaalt. "Deze [morfogenen] zouden in de huid worden aangeboden, en het patroon in het haar of de vacht zou worden bepaald door de concentratie morfogen in de huid," zei Maini.
Wetenschappers moeten deze morfogenen in de huid van een dier nog niet detecteren. Dus de volgende stap in het begrijpen van de vlekken van een luipaard is het lokaliseren van de kleurcoderingschemicaliën.
Het onderzoek werd vorige maand gedetailleerd beschreven in het tijdschrift Fysieke beoordeling E.
Naarmate een kitten volwassen wordt, veranderen de plekken op de baby in meer indrukwekkende rozetmarkeringen. Nu denken wetenschappers dat ze het mechanisme achter de transformatie hebben blootgelegd.