En 1952, Alan Turing publicó un estudio que describía matemáticamente cómo los sistemas compuestos por muchos organismos vivos pueden formar matrices ricas y diversas de patrones ordenados. Propuso que esta 'autoorganización' surge de inestabilidades en sistemas sin patrones, que puedense forman cuando diferentes especies se disputan el espacio y los recursos. Sin embargo, hasta ahora, los investigadores han luchado por reproducir los patrones de Turing en condiciones de laboratorio, lo que genera serias dudas sobre su aplicabilidad. En un nuevo estudio publicado en EPJ B, los investigadores dirigidos por Malbor Asllani en la Universidadde Limerick, Irlanda, han revisado la teoría de Turing para demostrar matemáticamente cómo pueden ocurrir inestabilidades a través de reacciones simples y en condiciones ambientales muy variadas.
Los resultados del equipo podrían ayudar a los biólogos a comprender mejor los orígenes de muchas estructuras ordenadas en la naturaleza, desde manchas y rayas en el pelaje de los animales hasta grupos de vegetación en ambientes áridos. En el modelo original de Turing, introdujo dos especies químicas en difusión en diferentes puntosen un anillo cerrado de células. A medida que se difundían a través de las células adyacentes, estas especies 'competían' entre sí a medida que interactuaban; finalmente se organizaban para formar patrones. Esta formación de patrones dependía del hecho de que la simetría durante este proceso podría romperse en diferentesgrados, dependiendo de la relación entre las velocidades de difusión de cada especie; un mecanismo ahora llamado 'inestabilidad de Turing'. Sin embargo, un inconveniente significativo del mecanismo de Turing era que se basaba en la suposición poco realista de que muchas sustancias químicas se difunden a diferentes ritmos.
A través de sus cálculos, el equipo de Asllani demostró que en anillos de células suficientemente grandes, donde la asimetría de difusión hace que ambas especies viajen en la misma dirección, siempre surgirán las inestabilidades que generan patrones ordenados, incluso cuando las sustancias químicas en competencia se difunden a la misma velocidad. Una vez formados, los patrones permanecerán estacionarios o se propagarán constantemente alrededor del anillo como ondas. El resultado del equipo aborda una de las preocupaciones clave de Turing sobre su propia teoría, y es un importante paso adelante en nuestra comprensión del impulso innato de los sistemas vivos.para organizarse.
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