Исследование биологов Женевского университета, опубликованное в издании PNAS и освещенное ScienceDaily, представило математическое обоснование того, как на коже млекопитающих возникает упорядоченный волосяной покров. Новая модель пересматривает многолетние взгляды на ранние этапы эмбриогенеза.
Что известно точно
- Роль хемотаксиса: ключевым двигателем процесса выступает способность клеток дермы двигаться навстречу химическим веществам, секретируемым наружным слоем кожи.
- Результаты симуляции: математическая модель позволила воссоздать правильную сетку волосяных зачатков лабораторных грызунов без использования предустановленной схемы размещения.
- Успешный тест на сложных тканях: алгоритм успешно воспроизвел направленное распределение фолликулов у иглистых мышей Acomys dimidiatus, с которым не справлялась старая модель ингибирования.
- Широкий биологический контекст: авторы работы подтвердили, что аналогичные принципы самоорганизации могут управлять развитием чешуи и перьев у других позвоночных, что подтверждают актуальные новости науки и исследований.
Открытые вопросы
- Конкретный молекулярный состав сигналов: в исследовании зафиксирован общий принцип взаимодействия слоев ткани, однако предстоит уточнить полный спектр химических соединений, руководящих хемотаксисом.
- Перенос на другие типы тканей: остается открытым вопрос, насколько точно женевская модель описывает формирование кожных структур у более крупных млекопитающих в естественной среде.
- Перспективы клинического использования: ученые отдельно подчеркивают, что их модель описывает закладку тканей у эмбрионов и пока не дает практических рецептов для восстановления утраченных фолликулов у взрослых особей.
Выводы авторов
Работа Афанасии Цики и Мишеля Милинковича доказала, что сложные анатомические узоры в живой природе могут быть результатом минимального набора простых правил. Дальнейшие тесты покажут, насколько универсален открытый механизм для всей эволюционной цепочки живых организмов.