Nieuw onderzoek onthult geometrische puzzelpatronen op neuzen van zoogdieren met 3D-technieken

AmsterdamOnderzoekers hebben onlangs fascinerende inzichten opgedaan over de bijzondere vormen op de neuzen van sommige zoogdieren. Door middel van geavanceerde 3D-beelden en computersimulaties hebben wetenschappers van de Universiteit van Genève ontdekt hoe deze vormen zich ontwikkelen. Dit zou ons kunnen helpen bij het begrijpen van andere biologische structuren. De studie, uitgevoerd in samenwerking met verschillende andere organisaties, onderzoekt hoe huidlagen groeien en samenwerken met bloedvaten om deze patronen te creëren tijdens de embryonale ontwikkeling.

Het onderzoek toont aan dat dieren zoals honden, fretten en koeien, patronen van veelhoeken op hun neuzen ontwikkelen. Dit ontstaat door de verschillende groeisnelheden van het weefsel en de ondersteuning van de bloedvaten eronder. Belangrijke bevindingen omvatten:

• Tijdens de embryonale ontwikkeling ontstaan er polygonale netwerken in de buitenste huidlaag, de epidermis.
• Bloedvaten in de dermis fungeren als structurele ondersteuning voor deze netwerken.
• Snellere groei van de epidermis ten opzichte van de dermis leidt tot mechanische spanning.

Bloedvaten spelen een cruciale rol bij het positioneren van deze geometrische patronen in het lichaam. Dit is het eerste voorbeeld van wat wetenschappers "mechanische positionele informatie" noemen. Dit mechanisme zorgt ervoor dat wanneer de huid te veel groeit, er druk ontstaat op bepaalde punten, wat leidt tot de vorming van groeven en koepels.

Lees ook:

Vandaag · 21:51

Oude Egyptische rituelen onthuld: ontdekking van hallucinogene dranken bij de god Bes

Deze ideeën kunnen ook op andere gebieden dan neuzen worden toegepast. In de biologie zijn vergelijkbare patronen belangrijk voor zaken zoals het vasthouden van vocht in de neuzen van zoogdieren, wat hun reukvermogen verbetert. Inzicht in deze concepten kan nuttig zijn in verschillende disciplines, zoals het bestuderen van de ontwikkeling van levende organismen of het ontwerpen van nieuwe technologieën door natuurlijke processen na te bootsen.

Onderzoek naar natuurlijke patronen, zoals het reactie-diffusiemodel van Turing, heeft ons geholpen de complexiteit van de natuur te begrijpen. Sommige patronen worden verklaard door chemische processen, terwijl andere, zoals die in de neuzen van zoogdieren, worden gevormd door mechanische krachten en structurele beperkingen.

Deze studie suggereert dat we meer moeten onderzoeken hoe fysieke krachten verschillende patronen beïnvloeden in levende organismen. Deze patronen omvatten de vorming van lichaamsstructuren en specifieke kenmerken zoals huidpatronen en hersenvouwen. Door deze verbanden te begrijpen, kunnen onderzoekers beter inzicht krijgen in hoe levende wezens zijn ontworpen en hoe hun uiterlijk en functie met elkaar samenhangen.