นักวิทยาศาสตร์สงสัยมานานแล้วว่าลายจุด จุด เปลวไฟ และรูปแบบสีอื่นๆ ของสัตว์นั้นเกิดขึ้นได้อย่างไร หนึ่งในทฤษฎีที่ได้รับความนิยมมากที่สุดถูกเสนอในปี 1952 โดย Alan Turing นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าสารเคมีสองชนิดที่กระจายไปทั่วพื้นผิวสามารถทำปฏิกิริยาได้เองตามธรรมชาติเพื่อสร้างรูปแบบ ทัวริงสามารถทำซ้ำรูปแบบต่างๆ ที่เห็นในธรรมชาติได้โดยการเปลี่ยนวิธีการแพร่กระจายของสารเคมีและปฏิกิริยาภายใต้สภาวะต่างๆ ( SN: 7/17/10, p. 28 )
นักวิจัยได้พยายามค้นหาสัญญาณเคมีที่แพร่กระจาย
ซึ่งอาจเป็นแนวทางสำหรับรูปแบบสีในสัตว์ แต่งานวิจัย ที่ ตีพิมพ์ในวันที่ 21 มกราคมในProceedings of the National Academy of Sciencesชี้ให้เห็นว่าปฏิกิริยาระหว่างเซลล์เม็ดสีเหลืองกับเซลล์สีดำช่วยสร้างรูปแบบลายทางที่ทำให้ชื่อของมันกลายเป็น Zebrafish ( Danio rerio )
Enrique Salas Vidal จาก National Autonomous University of Mexico ในเมือง Cuernavaca กล่าวว่า “การแสวงหาสัญญาณแบบกระจายระยะไกลที่แนะนำเป็นเวลานานไม่ได้ผลเท่าที่ควร” แทนที่จะกระจายสารเคมี ผลงานใหม่โดย Hiroaki Yamanaka และ Shigeru Kondo จากมหาวิทยาลัยโอซาก้าในญี่ปุ่นแนะนำว่าการสื่อสารอย่างใกล้ชิดระหว่างเซลล์ทำให้เกิดรูปแบบระหว่างการพัฒนา
ยามานากะและคอนโดะสกัดเซลล์เม็ดสีจากครีบของปลาม้าลาย และดูเซลล์โต้ตอบกันภายใต้กล้องจุลทรรศน์ เซลล์เม็ดสีเหลืองที่เรียกว่าแซนโทฟอร์จะเอื้อมมือไปยังเซลล์เม็ดสีดำที่เรียกว่าเมลาโนฟอร์ เซลล์สีดำหดตัวและเคลื่อนตัวออกไป จากนั้นเซลล์สีเหลืองจะขยายการคาดการณ์ที่เรียกว่า pseudopodia และไล่ล่า เซลล์มักจะเต้นเป็นวงกลมรอบ ๆ กันเป็นเกลียวทวนเข็มนาฬิกา
การกลายพันธุ์ในยีนบางตัวทำให้เกิดแถบกว้างและคลุมเครือในปลากลายพันธุ์ “จากัวร์”
หรือจุดในปลากลายพันธุ์ “เสือดาว” นักวิจัยพบว่าในปลาที่มีการกลายพันธุ์ของเสือจากัวร์ เมลาโนฟอเรสสีดำจะวนรอบเซลล์เม็ดสีเหลืองแต่ไม่ขยับออกห่างจากพวกมัน ในการกลายพันธุ์ของเสือดาว แซนโทฟอร์สีเหลืองเอื้อมมือออกไปที่เซลล์สีดำแต่ไม่ไล่ตามพวกมัน เซลล์สีดำก็ไม่วิ่งหนีเช่นกัน การสังเกตเหล่านี้ให้หลักฐานว่าการเคลื่อนไหวของเซลล์มีความสำคัญต่อการพัฒนารูปแบบในครีบปลา
อย่างไรก็ตาม นั่นไม่ได้หมายความว่าทัวริงคิดผิด Kondo กล่าว “ถ้าเราคิดว่าการฉายเซลล์เลียนแบบการแพร่ แนวคิดทางคณิตศาสตร์ของกลไกที่เราพบจะคล้ายกับแบบจำลองทัวริงมาก” เขากล่าว
Christiane Nüsslein-Volhard แห่ง Max Planck Institute for Developmental Biology ในเมืองทูบิงเงน ประเทศเยอรมนี ระบุว่านักวิจัยตั้งสมมติฐานบางประการที่จำเป็นต้องได้รับการทดสอบ ตัวอย่างเช่น กลุ่มชาวญี่ปุ่นกล่าวว่าพฤติกรรม “วิ่งไล่ตาม” ของเซลล์ที่มีเม็ดสีเหลืองและสีดำทำให้เกิดลายบนตัวปลาม้าลายและครีบของพวกมัน แต่เธอและนักวิจัยคนอื่นๆ มีหลักฐานว่าเซลล์สีรุ้งที่เรียกว่า iridophores ก็มีความสำคัญเช่นกัน สำหรับลายทางร่างกาย การศึกษาใหม่ไม่ได้ตรวจสอบเซลล์เหล่านั้น
“นอกจากนี้ ในรูปแบบของพวกเขา พวกเขาถือว่าสุ่มแจกแจงเบื้องต้นของแซนโธฟอร์และเมลาโนฟอร์ สถานการณ์ดังกล่าวไม่ได้แสดงให้เห็นว่ามีอยู่ในปลาในช่วงเวลาใดในการพัฒนาลายทาง” Nüsslein-Volhard กล่าว
แม้จะมีคำเตือน แต่ Yamanaka และ Kondo ได้มีส่วนสำคัญโดยการสร้างวิธีการศึกษาการก่อตัวของรูปแบบสีในห้องปฏิบัติการ
หมายเหตุบรรณาธิการ: เรื่องราวนี้ได้รับการอัปเดตเมื่อวันที่ 24 มกราคม 2014 เพื่อแก้ไขความเกี่ยวข้องกับสถาบันของ Christiane Nüsslein-Volhard
TAG, YOU’RE IT เซลล์เม็ดสีจาก zebrafish เล่นเกม tag โดยที่ melanophores สีดำหลีกเลี่ยง xanthophores สีเหลือง การเคลื่อนไหวในที่สุดนำไปสู่ลายบนครีบของปลา การกลายพันธุ์ที่รบกวนการออกแบบท่าเต้นนี้ทำให้เกิดจุดหรือแถบกว้างที่คลุมเครือ เครดิต: H. Yamanaka and S. Kondo, PNAS, 2014
credit : tinyeranch.com grlanparty.net echotheatrecompany.org lakecountysteelers.net yingwenfanyi.org thisdayintype.com celebrityfiles.net nydigitalmasons.org nikeflyknitlunar3.org unutranyholas.com
