据《自然》发表的研究A living mesoscopic cellular automaton made of skin scales显示,蓝斑蜥蜴皮肤上独特的斑点图案是由元胞自动机决定的,这是一个一般与计算机科学相关的基于规则的简单模型。研究人员分析了蓝斑蜥蜴从初生到成年期间的外表颜色变化情况,发现它们的斑纹的形成机制不同于其它动物,如斑马和豹子。
Michel Milinkovitch 初生之时,蓝斑蜥蜴(Timon lepidus)皮肤呈棕色,带白点,但至成年时,则呈现出绿黑相杂的复杂图案。为了了解这些颜色图案的形成机制,瑞士日内瓦大学的Michel Milinkovitch及同事以三只雄蓝斑蜥蜴为研究对象,开奖,使用高分辨率机器系统在它们年纪在两个星期大到三至四岁之间时,在多个时间点对它们进行扫描。
蓝斑蜥蜴幼年(左)与成年(右)的对比。 Leah Edelstein-Keshet 作者发现,蓝斑蜥蜴的一片鳞的颜色是由其周围鳞的颜色决定的,而不像许多其它动物那样由个体细胞内的互作决定。他们将这一过程描述为有生命的元胞自动机。元胞自动机是一种离散数学模型,由相互联系的单元组成,每一个单元的行为取决于其周围单元的状态。除了被应用于计算科学,它还被用来研究自然产生的图案并制造活动的图案,以及通过建模来模拟生物系统等。
鳞片颜色的变化概率。 Manukyan et al. 作者观察到在四年的时间里,约1500块背部鳞片的颜色发生了变化。这种颜色变化会贯穿一生,直播,但是随着年龄的增长,颜色变化速度会变慢。作者认为,成年蓝斑蜥蜴的绿色和黑色鳞片形成的复杂图案或可用作伪装,也可能涉及性选择。 下面是这种蜥蜴的更多的高清大图:
? Developmental biology: How the lizard gets its speckled scales A living mesoscopic cellular automaton made of skin scales (责任编辑:本港台直播) |