Dalle strisce della zebra alle macchie del leopardo, fino ai coloratissimi esagoni di alcuni pesci-scatola, è stato finalmente scoperto il meccanismo che traccia questi complicati disegni su pelle e pelliccia degli animali: può sembrare strano, ma si tratta dello stesso principio che aiuta a rimuovere lo sporco dal bucato e si basa su un’idea proposta nel 1952 da Alan Turing, il padre del computer. Il risultato, pubblicato sulla rivista Science Advances, è stato ottenuto dall’Università americana del Colorado a Boulder.
Lo studio potrebbe ispirare lo sviluppo di materiali innovativi, ma apre anche alla possibilità di investigare il ruolo di questo meccanismo in processi biologici come la formazione degli embrioni e dei tumori. Anche se i geni codificano informazioni come il colore delle macchie di leopardo, la genetica da sola non può essere responsabile degli intricati schemi che vengono a formarsi.
Per far luce sulla questione, i ricercatori guidati da Benjamin Alessio hanno preso spunto da un’ipotesi fatta da Turing 70 anni fa, prima che venisse scoperta la doppia elica del Dna: quando i tessuti si sviluppano, agenti chimici si diffondono come il caffè nel latte, reagendo tra loro per formare macchie e spazi vuoti.
Questo fenomeno, tuttavia, non può spiegare da solo la creazione di disegni estremamente precisi, dunque gli autori dello studio hanno pensato alla ‘diffusioforesi’. È un meccanismo secondo il quale le molecole si muovono in risposta a cambiamenti come la diversa concentrazione, ed entra in gioco ogni volta che facciamo il bucato: in pratica, i vestiti imbevuti di detersivo vengono risciacquati nell’acqua pulita invece che in quella insaponata poiché, in questo modo, il sapone si muove velocemente dai tessuti all’acqua, dove è presente in concentrazione molto inferiore, trascinando con sé anche lo sporco.
Per verificare la loro idea, i ricercatori hanno simulato al computer questo meccanismo cercando di ottenere il disegno ad esagoni tipico di Aracana ornata, un pesce-scatola caratterizzato da un carapace rigido (da qui il suo soprannome) nativo dell’Australia. Usando solamente l’equazione di Turing, il computer ha prodotto macchie poco definite, invece incorporando anche la diffusioforesi il risultato si è rivelato molto simile al motivo esagonale colorato e nitido che si può ammirare sul pesce.
Secondo gli autori dello studio, il meccanismo prevede che, quando le sostanze chimiche si diffondono nei tessuti degli animali come descritto da Turing, trascinano con sé anche le cellule che producono i pigmenti colorati, proprio come il sapone fa con le macchie sul bucato. Lo stesso fenomeno spiega, ad esempio, la disposizione dei follicoli piliferi nei topi e le creste nel palato dei mammiferi.
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