لماذا تحمل الحيوانات خطوطًا وبقعًا على جلدها؟

تحتوي الطبيعة على مجموعة متنوعة من الأنماط المتميزة بين الحيوانات والحياة البحرية والنباتات، فنجد أن الفهود تتميز بالبقع والحمير الوحشية الخطوط، فهل يمكن معرفة السبب؟

اقترح باحثون أمريكيون أن نفس المبادئ الفيزيائية المستخدمة في تنظيف الغسيل ربما تساهم في ظهور البقع والخطوط النابضة بالحياة في الأسماك الاستوائية.

رائد علوم الكمبيوتر والذكاء الاصطناعي

قال موقع Study Finds، في تقرير نشره أمس الأربعاء 8 نوفمبر 2023، إن فريقًا من جامعة كولورادو بولدر الأمريكية اعتمد في أبحاثه على أعمال عالم الرياضيات الذي اخترع الحوسبة الحديثة منذ أكثر من 70 عامًا، آلان تورينج، وأن النتائج الجديدة تمهد الطريق لإنتاج مواد ومستحضرات صيدلانية جديدة.

وذكر الموقع أن تورينج، الذي أنهى حياته بشكل مأساوي عن عمر يناهز 41 عامًا في عام 1954، يُعرف الآن بأنه “رائد علوم الكمبيوتر النظرية والذكاء الاصطناعي”، وهذا التكريم ينعكس على الورقة النقدية الجديدة من فئة 50 جنيهًا إسترلينيًا في المملكة المتحدة.

ورقة الـ50 جنيها إسترلينيا عليها صورة آلان تورينج

آلية فيزيائية بسيطة وظاهرة بيولوجية معقدة

أوضح الباحث الجامعي في قسم الهندسة الكيميائية والبيولوجية، بنيامين أليسيو، أن الدراسة الحالية تستخدم آلية فيزيائية وكيميائية بسيطة لتفسير ظاهرة بيولوجية معقدة، في محاولة للإجابة على السؤال البيولوجي الأساسي: كيف تطور الكائنات الحية أنماطًا وأشكالًا معقدة عندما يبدأ كل شيء من كتلة كروية من الخلايا؟

وأضاف أن الأبحاث البيولوجية السابقة تشير إلى أن العديد من الحيوانات طورت معاطف منقوشة للتمويه أو لجذب الشريك، في حين أن المعلومات الوراثية تملي عناصر مثل لون بقع النمر، فإن علم الوراثة وحده لا يوضح الموقع الدقيق لظهور هذه البقع.

عملية الغسيل بالصابون

أفاد الموقع أن تورينج، في عام 1952، وقبل اكتشاف الحلزون المزدوج للحمض النووي، قدم نظرية ثورية تشرح التنميط الحيواني، مفترضًا أن الأنسجة أثناء نموها تطلق مواد كيميائية، تنتشر عبر الأنسجة، على غرار خلط الحليب بالقهوة، حيث يتفاعل بعضها لتكوين بقع والبعض الآخر يثبط هذا التفاعل، وبالتالي تباعد البقع.

ويفترض الباحثون أن عملية الانتقال الانتشاري التلقائية للجزيئات عبر السائل بسبب تدرجات التركيز، يمكن أن تكون عاملاً في تطور النمط الطبيعي. فيما يشبه عملية التطهير في غسيل الملابس، فالأبحاث تشير إلى أن شطف الملابس “المصبنة” في الماء النقي يسرع إزالة الأوساخ مقارنة بشطفها في الماء والصابون.

وأوضحت الدراسة، التي نُشرت في مجلة (Science Advances)، أن الباحثين، عند اختبار هذه النظرية على نمط جلد سمكة الصندوق، عدَّلوا معادلات تورينج لتشمل عملية الانتقال الانتشاري، وأنتج النموذج المنقح صورًا مشابهة للأشكال السداسية ثنائية اللون الزاهية والمحددة بشكل حاد.

صورة مقربة للنمط السداسي الطبيعي للأسماك