Как крылья стрекоз приобретают свои узоры

Исследователи из Гарварда разработали вычислительную модель, которая с помощью всего нескольких простых параметров может имитировать сложные узоры на крыльях большой группы неродственных насекомых, проливая свет на механизм формирования этих узоров.

Одна из главных загадок природы — как формируются сложные узоры, такие как пятна леопарда или полосы зебры. Это исследование предлагает основу, которая может помочь найти ответы на многие открытые вопросы об эволюции разнообразных тканевых узоров.

Учёные собрали базу данных более чем из 500 образцов 215 различных видов стрекоз и стрекоз-красоток и разработали алгоритм для различения каждой индивидуальной формы, образованной пересекающимися жилками на крыльях насекомого. Исследователи обнаружили, что хотя узоры на каждом крыле уникальны, их распределение поразительно схоже у разных семейств и видов. На основе этого сходства учёные построили модель развития, объясняющую, как эти узоры могут формироваться.

Исследователи предположили, что неизвестный ингибирующий сигнал диффундирует из нескольких сигнальных центров в областях между основными жилками. Эти ингибирующие зоны возникают случайным образом, отталкиваются друг от друга и затем препятствуют росту вторичных жилок в определённых областях. По мере роста и растяжения крыла во время развития эти зоны могли формировать сложную геометрию крыла, поскольку жилки росли вокруг них.

Учёные протестировали модель на многих различных видах насекомых, включая неродственные виды, и получили реалистичные репродукции крыльев.