by Bob Yirka , Phys.org
(Phys.org) – o echipă de cercetare formată din membri din Elveția, Franța și Belgia a descoperit că solzii de pe capetele crocodililor nu sunt aranjați din cauza geneticii, ci apar din cauza crăpării pielii în timp ce craniul este încă în curs de dezvoltare. Ei descriu cercetările și concluziile lor în lucrarea lor publicată în revista Science.
dezvoltarea la scară în reptile, notele echipei se datorează în general unui proces cunoscut sub numele de primordiu la scară, unde unitățile de dezvoltare sunt conduse genetic – solzii cresc în forma și culoarea care au fost descrise de ADN-ul lor. Acesta este și cazul crocodililor, scriu ei, cu excepția solzilor care acoperă capul, unde lucrurile sunt foarte diferite. În loc de modele regulate care apar din cauza primordiului la scară, există haos pe care cercetătorii l-au descoperit, ceea ce i-a determinat să se întrebe dacă a funcționat un alt proces de dezvoltare.
pentru a afla, au făcut mai multe fotografii de înaltă rezoluție ale capetelor a 15 crocodili tineri din orice unghi posibil, apoi au folosit software de calculator pentru a crea modele 3D formate doar din liniile care formau diviziunile dintre cântare. Liniile au fost apoi analizate folosind software-ul de recunoaștere a modelelor, iar rezultatele au arătat că poligoanele create de linii imită modele văzute în crăparea naturală, cum ar fi atunci când noroiul se usucă sau o oală este spartă.în continuare, echipa a studiat dezvoltarea embrionară a crocodililor în laboratorul lor, urmărind îndeaproape cum senzorii de presiune dermică (DPS) – organe senzoriale care detectează schimbările de apă de suprafață – s-au dezvoltat ca umflături sau movile ridicate în mod aleatoriu pe față, fălci și alte părți ale capului. Scala primordium nu a avut loc niciodată. În schimb, pielea groasă s-a dezvoltat peste și în jurul denivelărilor DPS. Pe măsură ce craniul a crescut, au început să apară caneluri între movile care în cele din urmă au devenit interconectate. Pe măsură ce canelurile s-au adâncit, au început să ia aspectul familiar al adultului, rezultând aspectul solzos pentru care sunt cunoscuți crocodilii.această descoperire, spun cercetătorii, oferă mai multe informații oamenilor de știință care studiază interacțiunea dintre determinarea genetică și procesele fizice și/sau chimice din mediu care determină împreună dezvoltarea biologică a organismelor.
Mai multe informații: solzi Cap De Crocodil nu sunt unități de dezvoltare, dar Emerge de cracare fizice, știință, DOI: 10.1126 / știință.1226265
rezumat
diferite linii de amniote afișează apendicele pielii keratinizate (pene, fire de păr și solzi) care se diferențiază în embrion de unitățile de dezvoltare controlate genetic a căror organizare spațială este modelată de mecanismele de reacție-difuzie (RDM). Arătăm că, spre deosebire de apendicele pielii din alte amniote( precum și solzii corpului la crocodili), solzii feței și fălcilor crocodililor sunt domenii poligonale aleatorii ale pielii extrem de keratinizate, mai degrabă decât elemente controlate genetic și apar dintr – un proces stochastic fizic auto-organizat distinct de RDM: crăparea pielii în curs de dezvoltare într-un câmp de stres. Sugerăm că creșterea rapidă a scheletului facial și maxilar embrionar de crocodil, combinată cu dezvoltarea unei piele foarte keratinizată, generează stresul mecanic care provoacă crăparea.
informații jurnal: știință