艾伦·图灵预测鲨鱼和鸟类会分享一个令人惊讶的特征

从木星的颜色到斑马鱼的条纹，自然界中的图案无处不在。模式甚至出现在非常不同的动物身上。科学家们早就知道，哺乳动物的毛发和鸟类的羽毛都遵循一种特殊的排列方式，并且发表了新的研究成果 科学进步 表明鲨鱼鳞片遵循相同的模式。

在11月7日发表的论文中，一组研究人员确定了鲨鱼的细齿 - 覆盖其身体的微小的V形鳞片 - 如何遵循艾伦图灵的反应 - 扩散理论所确定的模式。这个破译数学家于1952年发表的理论概述了生物系统中的分子如何产生特定的模式。科学家们发现，这些模式可以准确地描述毛囊的发育和羽毛图案。现在，鲨鱼加入了图灵预测的附属动物名单。

佛罗里达大学进化发育生物学助理教授Gareth Fraser博士在英国谢菲尔德大学从事研究工作。他首先注意到鸡的DNA中有趣的东西，同时检查它们发展羽毛的方式。

“我们发现了这些非常好的基因表达谱，这些谱图表明这些斑点最终会变成羽毛，”弗雷泽说。 “我们认为也许鲨鱼会做类似的事情，我们在背面发现了两排，这开始了整个过程。”

通过遗传分析和小斑点猫鲨的遗传抑制实验（ Scyliorhinus canicula ），科学家们抑制了某些基因在鲨鱼胚胎中的表达 - 与控制雏鸡羽毛发育过程的基因相似。当他们这样做时，他们发现他们可以阻止某些鳞片的发展，这支持了鸡和鲨鱼的附肢由一组类似的遗传信息控制的观点。

但他们也想知道鲨鱼鳞片的图案是否适合图灵的数学。

“我们与一位数学家合作，弄清楚这种模式是什么，以及我们是否可以对其进行建模。我们发现，通过一组方程式精确地描绘了鲨鱼皮的细节，阿兰图灵 - 数学家，计算机科学家和代码破坏者 - 想出了这些方程式，“弗雷泽说。他和他的同事们发现，图灵的反应扩散方程与他们在鲨鱼皮上所观察到的相符，如上图CT扫描的视频所示。

Rory Cooper，博士谢菲尔德大学的学生和该论文的第一作者解释说，由于鲨鱼属于脊椎动物进化的极其古老的分支，研究鲨鱼皮可以让科学家更好地了解脊椎动物的皮肤附属物 - 如头发和鳞片 - 看起来非常像早点。

“我们希望了解控制这些多样化结构如何形成图案的发展过程，以及促进其各种功能的过程，”他说。