Explication des motifs géométriques du nez des mammifères grâce à l'embryogenèse et à la biologie

ParisDes chercheurs ont récemment découvert des détails fascinants sur les formes particulières des nez de certains mammifères. Grâce à des techniques avancées d'imagerie 3D et à des simulations informatiques, les scientifiques de l'Université de Genève ont élucidé le processus de formation de ces structures. Cela pourrait également nous éclairer sur la formation d'autres structures biologiques. Menée en collaboration avec plusieurs autres organisations, l'étude explore comment les couches de la peau se développent et interagissent avec les vaisseaux sanguins pour générer ces motifs durant le développement embryonnaire.

L'étude révèle que les animaux comme les chiens, les furets et les vaches présentent des motifs de formes polygonales sur le nez, résultant de croissances tissulaires à des rythmes variés et du soutien des vaisseaux sanguins sous-jacents. Parmi les résultats clés :

Réseaux polygonaux se forment dans la couche externe de la peau, l'épiderme, pendant l'embryogenèse. Les vaisseaux sanguins du derme servent de support structurel à ces réseaux. Une croissance plus rapide de l'épiderme par rapport au derme engendre des tensions mécaniques.

Les vaisseaux sanguins jouent un rôle essentiel en positionnant ces motifs géométriques dans le corps. C'est le premier exemple de ce que les scientifiques appellent « l'information positionnelle mécanique ». Cela garantit que lorsque la peau s'étend excessivement, des pressions se développent à certains points, entraînant la formation de sillons et de dômes.

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Ces concepts peuvent être appliqués à d'autres domaines que ceux des nez. En biologie, des schémas similaires sont cruciaux pour des aspects tels que la rétention d'humidité dans les nez des mammifères, ce qui améliore leur capacité olfactive. Comprendre ces mécanismes peut être bénéfique dans divers domaines, comme l’étude du développement des êtres vivants ou la création de nouvelles conceptions en science et technologie en s’inspirant des processus naturels.

Comprendre les modèles naturels, tels que le modèle de réaction-diffusion de Turing, nous aide à appréhender les complexités de la nature. Certains motifs sont dus à des processus chimiques, tandis que d'autres, comme ceux trouvés dans les museaux de mammifères, résultent de forces mécaniques et de limites structurelles.

Cette recherche indique qu'il est essentiel d'explorer davantage comment les forces physiques influencent divers motifs chez les organismes vivants. Ces motifs comprennent la formation de structures corporelles et de caractéristiques spécifiques telles que les motifs de la peau et les plis du cerveau. En approfondissant ces connexions, les scientifiques peuvent mieux comprendre la conception des êtres vivants et le lien entre leur apparence et leur fonction.