Tìm hiểu về cách thay da gấm của loài báo đốm

Báo đốm con (trên trái) và báo đốm Mỹ con (trên phải) đều ra đời với bộ da loang lổ. Mô hình hai giai đoạn của Turing có thể giải thích tại sao báo đốm cuối cùng lại có các hoa văn hình hoa thị (dưới phải) và báo đốm thì có các hình ngũ giác (dưới trái).

Để giải mã bí ẩn này, Sy-Sang Liaw và Ruey-Tarng Liu từ Đại học quốc gia Chung-Hsing ở Đài Loan và Philip Maini từ Viện toán học Đại học Oxford đã điều chỉnh mô hình của Turing.

"Ở đây, chúng tôi tìm hiểu sự phát triển từ một kiểu hình này sang kiểu hình khác, giống như Turing hình dung trong bài báo của mình năm 1952", Maini nói.

Nhóm nghiên cứu giả định, giống Turing, rằng khi một con báo đốm châu phi ra đời, bộ da của nó chứa các tế bào sắc tố, sẽ sản sinh ra hai loại hoá chất, khuyếch tán vào lớp trên cùng của da. Hai hoá chất này, được gọi là morphogen, tương tác với nhau để tạo ra hoặc là màu nâu đen hoặc màu xám vàng hơi đỏ.

Bằng một mô hình máy tính phức tạp, nhóm nghiên cứu tạo ra một quá trình gồm 2 giai đoạn, mỗi giai đoạn có một vai trò chủ đạo khác nhau. Để giải thích sự tăng trưởng của con vật giai đoạn hai có tính đến các tham số, chẳng hạn tốc độ khuếch tán hoá chất và một yếu tố tỷ lệ - thay đổi trong mô hình máy tính

Nhóm phát hiện thấy nồng độ của các hoá chất khuyếch tán này trên da sẽ quyết định đặc điểm đốm của một con báo trưởng thành.

"Các morphogen này theo lý thuyết sẽ phải nằm trong da, và kiểu hình của bộ lông sẽ được quyết định bởi hàm lượng morrphogen đó", Maini nói.

Tuy nhiên, thực tế các nhà khoa học chưa tìm thấy các morphogen trên da động vật Vì thế, bước tiếp theo của họ sẽ là chỉ ra những hoá chất mã hoá màu sắc này.

Một con báo đốm đang nằm trên cây tại Serengeti, Tanzania