ЛОС-АНДЖЕЛЕС – Глаз мухи содержит поразительный шестиугольный образец отдельных линз и фоторецепторов. Все же это сложное множество формируется посредством простого процесса, не требующего никаких сложных инструкций для собрания, говорят ученые. Уловка может быть другой природой инструмента использование для создания изящных биологических структур.
От изящных спиралей в лицах цветов солнца к запутанной сегментации органов насекомого природа изобилует сложными образцами. Все же, объясняя точно, как эти образцы форма остаются проблемой. Гены не могут определить каждую деталь, так по крайней мере, частично, формы должны появиться спонтанно через некоторый физический механизм. Согласно одной ведущей теории, пара сущностей, «активатора» и «ингибитора», распространяется друг в друга для формирования образца пятен и полос, который тогда влияет на развитие. В этой так называемой схеме распространения реакции несколько характеристик химикатов, такой как, как далеко они распространяются, предопределяют образец во всех его деталях.
Но образец глаза дрозофилы следует из еще более простого, постепенного процесса, подражающего росту кристалла, отчет Давид Любенский из Амстердамского свободного университета в Нидерландах и Бориса Шраймана из Института Kavli Теоретической Физики в Калифорнийском университете, Санта-Барбара. Слоистый образец атомов в кристалле появляется, когда дополнительные атомы устраиваются во впадины между атомами в предыдущем слое. Тот простой процесс приводит к повторяющейся структуре без потребности в проекте.
Таким же образом шестиугольный образец глаза личиночной мухи появляется в качестве каждого нового зародыша фоторецептора положения самого около промежутка между соседними зародышами в предыдущем ряду, Любенский сказал встречу американского Физического Общества здесь в понедельник. Процессом управляет транскрипционный фактор, атональный, волна которого преодолевает недифференцируемый диск глаза. Используя экспериментально измеренные свойства атональных и протеинов, с которыми это взаимодействует, Любенский и Шрэймен смоделировали процесс и нашли, что, вместо того, чтобы кодировать определенный образец, химические взаимодействия просто гарантировали, что каждый ряд скопировал себя после предыдущего.
Результаты поддерживают идею, что кратковременные взаимодействия между клетками могут стимулировать формирование рисунка, говорит Альбрехт Отт, физик из университета Байройта, Германия. Но Герберт Левин, теоретический физик в Калифорнийском университете, Сан-Диего, говорит, что законность модели зависит, может ли это предсказать, например, результаты, которые могли бы быть замечены в экспериментах с мухами мутанта или измененным.