3000+ Common English Words with British Pronunciation
Stripes er vanlige i våre liv. Det er et ganske grunnleggende mønster, og lett å ta for gitt.
Som en anvendt matematiker som studerer hvordan mønstre danner i naturen, skjønt, er jeg wowed av de stripete mønstrene, sebrafisken bærer seg over kropp og finner.
Ta en nærmere titt på sebrafisk sorte og gull striper, og du vil se forskjellige farget pigment celler, titusener av dem. Jeg liker å tenke på disse cellene mens folk går rundt i et overfylt rom: På samme måte som oss beveger cellene seg og samhandler med naboene. Striper vises fordi cellene nøye instruerer og signaliserer hverandre på hvordan de skal oppføre seg. De "shake hands" i en viss forstand ved å nå mot fjerne celler.
Fra et matematisk perspektiv faller sebrafisk striper inn i selvorganiseringsfeltet, et fenomen hvor individer samhandler for å produsere et mønster som er mye større enn noen individ, uten ekstern retning. Fuglflokker og skolefisk er også eksempler på selvorganisasjon i naturen. Ingen er på en megafon som ringer ut retninger slik at fugleflock eller pigmentceller produserer fiskestrikker, men bemerkelsesverdig, de begge organiserer seg for å skape mønstre.
Se også: Forskere krysser ut En konkurrerende forklaring på hvorfor zebraer har striper
Inntil nylig syntes det at bare to typer celler var involvert i sebrafisk striper: svart og gull striper, så svart og gullceller. Imidlertid viste eksperimenter at en tredje type pigmentcelle - blå og sølv iridoforer - er kritisk for mønsterdannelse. Fjern det fra huden, og sebrafisk har flekker!
Så hvordan fungerer tusenvis av forskjellige fargete celler på en voksende sebrafisk sammen for å konsekvent danne striper? For å svare på dette spørsmålet utviklet jeg en matematisk modell i samarbeid med anvendt matematikkprofessor Bjørn Sandstede. I vår modell er pigmentceller farget prikker som følger foreskrevne regler og ligninger for hvordan de beveger seg, interagere og endre fargen. Celler med forskjellige farger oppfører seg på forskjellige måter. Det er mange spørsmål om sebrafisk, så vi bestemte oss for å fokusere på nybegynnere til scenen: de peskyblå og sølvceller.
Matematikk gir et annet perspektiv fra typiske biologiske eksperimenter på fisk. Biologer kan se hvordan cellene oppfører seg, men det er vanskeligere å utlede signaler bak deres oppførsel. Ved hjelp av matematiske modeller kan vi teste mange forskjellige mulige celleinteraksjoner og foreslå hvilke som faktisk er i stand til å forklare atferdsbiologene observere. Biologer kan da teste våre spådommer på ekte fisk.
Vår modell antyder at det er flere signaler på jobb som instruerer sølv og blå celler på fiskens hud. Alle disse signalene er overflødige. Noen få tegn er all instruksjonen en celle trenger i en perfekt verden, men verden er ikke perfekt. For eksempel tror vi at nærliggende svarte celler signaliserer iridoforer for å endre dens tetthet og farge. Men hvis det ikke er noen svarte celler rundt for å overføre signalet, kan fjerne gullceller fylle ut og gi de samme instruksjonene.
Se også: Første-Ever Video av Deep Sea Anglerfish Sex gjør Missionary Look Flashy
Du kan tenke på disse redundante signalene som en rekke forskjellige alarmklokker. Hvis du har et viktig møte om morgenen, kan du stille inn en vekkerklokke, legge inn et varsel på telefonen og be om et våkne anrop. Alt dette redundans betyr at du sannsynligvis vil få en mengde signaler for å våkne opp. Men uten sjanse for at telefonen dør eller resepsjonen glemmer å ringe, betyr det også at du fortsatt kommer til møtet i tide. Redundansen sikrer det ønskede resultatet, selv om ett signal mislykkes.
Den samme ideen kan være på jobb i sebrafisk. Vår modell antyder at forskjellige fargete celler kontinuerlig lærer hverandre. Dette sikrer at blå og sølv iridoforer er pummeled med retninger fra alle sider om hvordan man oppfører seg. Fordi det er flere signaler, avviker ikke sporadiske feil for mye. Resultatet: pålitelige striper.
Hvorfor er dette viktig? Sebrafiskgener er overraskende lik menneskelige gener. Ved å forstå hvordan pigmentceller interagerer i normal og mutert sebrafisk, kan forskere begynne å knytte gener til funksjonen deres.
Historien om hvordan sebrafisk mønstre dannes er ikke ferdig ennå. For nå, men neste gang du ser en stripet fisk, bør du vurdere å pause et øyeblikk for å gjenkjenne alle arbeidspigmentcellene som legges inn for å skape det mønsteret. De pålitelige stripene er ganske darn fantastiske.
Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på The Conversation av Alexandria Volkening. Les den opprinnelige artikkelen her.
'Fortnite' Stjerner og Striper: Feire 4. juli med nye skinn og Emote
Onsdag 4. juli er den mest "amerikanske" av amerikanske helligdager. For å feire "gratislandet" ga Epic Games ut et nytt sett med skinn og emote akkurat for tiden for Fortnite-spillere for å vise hvor ekte amerikaner de er. Nå kan spillere vise alle på øya hvor patriotisk de er.
Hvorfor har zebraer striper? Forskere slår ut temperatur hypotesen
I en studie utgitt i juniutgaven av "Vitenskapelige rapporter" forklarer et team av internasjonale forskere at det er så mange som 18 teorier for mulige funksjoner av sebra striper. En teori er at zebras har stripet pels for å hjelpe dem å holde seg kule, men denne studien sier at det er galt.
Hvorfor har Nemo 3 hvite striper? Biologer veier inn
Korallfisk er kjent for sitt store mangfold av farger og mønstre, og en av de mest kjente eksemplene er klovnefisken, som spilte i Pixars 'Finding Nemo'. Klovnefisk er kjent for sin lyse oransje kropp og brede hvite striper, men forskere forstår fortsatt ikke hvordan mønstrene deres dannes - til nå.