¿Por qué a los pandas les crece el color de pelaje normal?

Las rayas blancas y negras del panda son un patrón que obedece a la ecuación de reacción-difusión. En otras palabras, en la etapa intermedia del desarrollo del panda en el útero, las sustancias bioquímicas (pigmentos y morfógenos) que determinan el color de la piel (folículos pilosos) ya han generado rayas blancas y negras según la ecuación de Turing. Los patrones son una rama de la física no lineal. Se pueden analizar patrones a diferentes escalas utilizando las ecuaciones de Turing, como la distribución de la materia en el universo, la estructura de las galaxias, la forma de las dunas de arena, etc. Ecuación de Turing:

Del mismo modo, las cebras, los leopardos, los tigres, los bueyes Holstein, los peces payaso, los krait y las serpientes bungara siguen la misma ecuación. Si desea conocer el mecanismo biológico específico, consulte los siguientes documentos 4 y 5.

Por sugerencia de @元林, se ha agregado la explicación específica en la referencia 2: "Durante la etapa embrionaria animal, una sustancia química llamada morfógeno se forma en la superficie del embrión en un sistema dinámico de Se obtiene una cierta distribución morfológica espacial y luego, en la posterior diferenciación celular, los morfógenos contribuyen a la formación de melanina, resultando también en ello una distribución desigual de los morfógenos. superficie cilíndrica plana (piel de animal) más una superficie cilíndrica larga (cola) La función característica del operador laplaciano en la superficie cilíndrica en la fórmula es el producto de funciones coseno en dos direcciones, es decir, cos(nx/a)cos. (2my/b), donde a y b son la longitud del cuerpo del animal y la "circunferencia de la cintura" respectivamente, myn son números naturales o cero, xey son dos variables direccionales. Lo más importante es la relación de a. a b, cuando a/b no es demasiado grande ni demasiado pequeño, ambas direcciones tienden a aparecer en la función característica, por lo que el patrón tiende a ser moteado; cuando a/b es grande o pequeño, la función característica es fácilmente la misma; función coseno de una dirección, y el patrón es una raya. Mediante un análisis simple, podemos obtener dos "teoremas" en biología:

"Teorema 1": las serpientes siempre tienen rayas en la piel y rara vez tienen manchas. Los amigos que no creen en esta regla tal vez quieran descubrirla. Mira algunas fotos de serpientes venenosas famosas como la krait y la bungarus. Matemáticamente hablando, las serpientes son los mejores ejemplos de animales con cuerpos más grandes. Teorema 2 de longitud y anchura: solo hay animales con colas rayadas y cuerpos manchados en el mundo, pero no hay animales con colas rayadas y cuerpos rayados. Todos son tigres siberianos con rayas en la cola, leopardos con manchas en la cola. colas y guepardos con tatuajes en la cola, pero no hay animales con manchas en la cola y rayas.

Literatura relacionada:

1 Cebra, cebra: ¡manchas negras sobre fondo blanco! & manchas blancas sobre fondo negro? 2011-05-06

2 pdf: Hablando de biomatemáticas y generación de patrones Revista "Science" de Shi Junping, vol. 6, global-sci., org en 2005.

3 ppt: Shao Yuanzhi, Hu Wenyong, Li Weishen, Universidad Sun Yat-sen, 2012, página simwe.com.

Cuatro... Red de Turing Bmp-Sox9-Wnt modulada por gradiente de morfógeno, <Science>1 2014

5 Biología del desarrollo en línea 10e: Las matemáticas de los patrones

6 La teoría de la formación de patrones biológicos de Turing ha sido probada experimentalmente

7 La formación de los dedos de manos y pies es también consistente con la teoría del patrón biológico de Turing 2065 438 + 4 de agosto de 2004. p>