by Bob Yirka , Phys.org
(Phys.org) – et forskerhold bestående af medlemmer fra Sverige, Frankrig og Belgien har opdaget, at vægten på krokodillernes hoveder ikke er arrangeret på grund af genetik, men opstår på grund af revner i huden, mens kraniet stadig udvikler sig. De beskriver deres forskning og resultater i deres papir offentliggjort i tidsskriftet Science.
Skalaudvikling i krybdyr kommer holdnoterne generelt på grund af en proces kendt som skala primordium, hvor udviklingsenheder er genetisk drevet – skalaer vokser i den form og farve, der er beskrevet af deres DNA. Det er også tilfældet for krokodiller, de skriver, bortset fra de skalaer, der dækker hovedet, hvor tingene er meget forskellige. I stedet for regelmæssige mønstre, der opstår på grund af skala primordium, er der kaos, som forskerne fandt, hvilket fik dem til at spekulere på, om en anden udviklingsproces var på arbejde.
for at finde ud af det tog de flere højopløsningsfotografier af hovederne på 15 unge krokodiller fra alle mulige vinkler og brugte derefter computerprogrammer til at oprette 3d-modeller bestående af netop de linjer, der dannede opdelingen mellem skalaerne. Linjerne blev derefter analyseret ved hjælp af mønstergenkendelsesprogrammer, og resultaterne viste, at polygonerne, der blev skabt af linjerne, efterlignede mønstre set i naturlig revner, såsom når mudder tørrer eller en gryde er brudt.næste, holdet studerede embryonale udvikling af krokodiller i deres laboratorium, ser nøje som Dermal tryksensorer (DPS) – sanseorganer, der registrerer overfladevand ændringer – udviklet som hævede bump eller gravhøje i tilfældig måde over ansigt, kæber og andre dele af hovedet. Skala primordium opstod aldrig. I stedet tyk hud udviklet over og omkring DPS bump. Da kraniet voksede, begyndte riller at dukke op mellem Højene, der til sidst blev sammenkoblet. Efterhånden som rillerne blev dybere, begyndte de at få det velkendte udseende af den voksne, hvilket resulterede i det skællede udseende, som krokodiller er kendt for.denne opdagelse, siger forskerne, giver mere information til forskere, der studerer samspillet mellem genetisk bestemmelse og de fysiske og/eller kemiske processer i miljøet, der sammen bestemmer den biologiske udvikling af organismer.
mere information: Krokodillehovedskalaer er ikke udviklingsenheder, men kommer ud af fysisk revner, videnskab, DOI: 10.1126/videnskab.1226265
abstrakt
forskellige linjer af fostervand viser keratiniserede hudvedhæng (fjer, hår og skalaer), der adskiller sig i embryoet fra genetisk kontrollerede udviklingsenheder, hvis rumlige organisation er mønstret af reaktionsdiffusionsmekanismer (RDM). Vi viser, at i modsætning til hudvedhæng i andre fostervand (såvel som kropsskalaer i krokodiller) er ansigts-og kæbeskalaer af krokodiller tilfældige polygonale domæner af stærkt keratiniseret hud snarere end genetisk kontrollerede elementer og kommer ud af en fysisk selvorganiserende stokastisk proces, der adskiller sig fra RDM: sprængning af den udviklende hud i et stressfelt. Vi foreslår, at den hurtige vækst af krokodillens embryonale ansigts-og kæbeskelet kombineret med udviklingen af en meget keratiniseret hud genererer den mekaniske belastning, der forårsager revner.
Tidsskriftinformation: videnskab