Ny forskning: Hur blodkärl och hudvävnad skapar nosmönster hos däggdjur förstås

StockholmForskare har nyligen upptäckt fascinerande detaljer om speciella former på näsorna hos vissa däggdjur. Genom att använda avancerad 3D-avbildning och datorsimuleringar har forskare vid universitetet i Genève avslöjat hur dessa former utvecklas. Detta kan ge oss insikt i andra biologiska strukturer. Studien, som genomförts med hjälp av flera andra organisationer, undersöker hur hudens lager växer och samverkar med blodkärl för att bilda dessa mönster under embryots utveckling.

Studien visar att djur som hundar, illrar och kor utvecklar näsmönster av polygonformer på grund av olika tillväxthastigheter i vävnaden och stödet från blodkärlen under huden. Viktiga fynd inkluderar:

Polygonala nätverk bildas i överhuden under embryonalutvecklingen. Blodkärl i läderhuden fungerar som strukturellt stöd för dessa nätverk. Skillnader i tillväxttakt mellan överhudens och läderhudens skikt skapar mekanisk stress.

Blodkärl är avgörande för att placera dessa geometriska mönster i kroppen. Detta är det första exemplet på vad forskare kallar "mekanisk positionsinformation." Det säkerställer att när huden växer för mycket, byggs tryck upp på vissa punkter, vilket leder till bildandet av fåror och kupoler.

Läs också:

Idag · 21:51

Ritualer från det forntida Egypten: upptäckten av hallucinogena drycker i mysteriets tjänst

Dessa idéer kan tillämpas på andra områden än bara näsor. Inom biologin är liknande mönster viktiga för att bevara fukt i däggdjursnäsor, vilket förbättrar deras förmåga att känna dofter. Att förstå detta kan bidra till många fält, såsom att studera hur livsformer utvecklas eller skapa nya innovationer inom vetenskap och teknik genom att inspireras av naturliga processer.

Studier av naturliga mönster, som Turing-modellen för reaktion-diffusion, har bidragit till vår förståelse av naturens komplexiteter. Vissa mönster förklaras av kemiska processer, medan andra, som dem på näsorna hos däggdjur, formas av mekaniska krafter och strukturella begränsningar.

Denna studie antyder att vi bör undersöka hur fysiska krafter påverkar olika mönster hos levande organismer, som bildandet av kroppens strukturer samt specifika egenskaper som hudmönster och hjärnfållor. Genom att förstå dessa kopplingar kan forskare bättre begripa hur levande varelser är utformade och hur deras utseende och funktion hänger samman.