Может ли Математика Объяснить, Как Животные Получают Свои Узоры?

Как реакционно-диффузная модель Алана Тьюринга симулирует закономерности в природе
Спасибо http://www.audible.com/minuteearth за спонсорство этого видео.
Результаты опроса про запах спаржи в моче: https://goo.gl/8x7abL

___________________________________________

Если вам понравилось это видео, мы думаем вам также могло бы понравится это:

Реакционно-диффузная симуляция (модель Грея-Скотта)
https://pmneila.github.io/jsexp/grays...

___________________________________________

Работавшие над видео (и их аккаунты в Twitter):
Автор сценария: Рэйчел Бекер (@RA_Becks)
Редактор сценария: Эмили Элерт (@eelert)
Иллюстратор видео: Эвер Саласар (@eversalazar)
Режиссёр видео: Эмили Элерт (@eelert)
Голос за кадром: Эмили Элерт (@eelert)
С значительным вкладом от: Генри Райха, Алекса Райха, Кейт Ёсида, Омкара Бхагата, Питера Райха, Дэвида Голденберга
Музыка от: Натаниэля Шрёдера   / drschroeder  

Также, особая благодарность следующим учёным:
Грег Барш — исследователь, институт биотехнологий HudsonAlpha. (http://goo.gl/RMD8o9)
Джереми Грин — профессор биологии развития, Королевский колледж Лондона. (https://goo.gl/Qcn8Ay)
Томас Хискок — аспирант системной биологии, Гарвардский университет. (http://goo.gl/RbAWIy)
Сигэру Кондо — профессор, Осакский университет. (http://goo.gl/uQ2wYO)
Джеймс Шарп — координатор группы по системной биологии в EMBL-CRG и профессор-исследователь в ICREA. (http://goo.gl/QCGul8)
Иан Стьюарт — заслуженный профессор математики, Уорикский университет и автор книги The Mathematics of Life.(http://goo.gl/rGR1R0)
Томас Вулли — постдокторальный учёный, Колледж Святого Иоанна в Оксфорде. (http://goo.gl/B4FZNn)

Авторы изображений:
Изображения мышиного нёба любезно предоставлены Джереми Грином, Королевский колледж Лондона.
Изображения пальцев любезно предоставлены Лусиано Марконом и Еленой Распопович.
Изображения скалярии и данио-рерио любезно предоставлены Сигэру Кондо.
_________________________________________

Подпишитесь на MinuteEarth на YouTube: http://goo.gl/EpIDGd
Поддержите нас на Patreon: https://goo.gl/ZVgLQZ
Facebook: http://goo.gl/FpAvo6
Twitter: http://goo.gl/Y1aWVC
itunes: https://goo.gl/sfwS6n

___________________________________________

Вот несколько ключевых слов:

Реакционно-диффузная система — гипотетическая система, в которой множество химических веществ распространяются в определённом пространстве с разными скоростями и реагируют друг с другом, тем самым генерируя узор.

Узор Тьюринга — периодический узор, формирующийся там, где первоначальное распределение " активатора" и "ингибитора" одинаково.

Морфогенез — процессы во время развития, придающие вид или форму организма или структуры.

Алан Тьюринг — британский математик и отец современной информатики. Во времена Второй Мировой Войны, он взломал код "Энигмы" Германии, использовавшийся, чтобы зашифровать коммуникацию.

____________________

Источники:

Economou, A. D., Ohazama, A., Porntaveetus, T., Sharpe, P. T., Kondo, S., Basson, M. A., … Green, J. B. A. (2012). Periodic stripe formation by a Turing-mechanism operating at growth zones in the mammalian palate. Nature Genetics, 44(3), 348–351.http://doi.org/10.1038/ng.1090

Economou, A. D., & Green, J. B. (2014). Modelling from the experimental developmental biologists viewpoint. Seminars in Cell & Developmental Biology, 35, 58-65. ЦИО: 10.1016/j.semcdb.2014.07.006

Green, J. B., & Sharpe, J. (2015). Positional information and reaction-diffusion: Two big ideas in developmental biology combine.Development, 142(7), 1203-1211. ЦИО: 10.1242/dev.114991

Kimura, Y. T. (2016, May 24). The mathematics of patterns. Взято с http://www.theshapeofmath.com/princet...

Kimura, Y. T. (2014). The Mathematics of Patterns: The modeling and analysis of reaction-diffusion equations (Thesis, Princeton University). http://www.pacm.princeton.edu/documen....

Kondo, S., & Asai, R. (1995). A reaction-diffusion wave on the skin of the marine angelfish Pomacanthus. Nature, 376(6543), 765-768. ЦИО: 10.1038/376765a0

Kondo, S., & Miura, T. (2010). Reaction-Diffusion Model as a Framework for Understanding Biological Pattern Formation. Science, 329(5999), 1616-1620. ЦИО: 10.1126/science.1179047

Marcon, L., & Sharpe, J. (2012). Turing patterns in development: What about the horse part? Current Opinion in Genetics & Development, 22(6), 578-584. ЦИО: 10.1016/j.gde.2012.11.013

Raspopovic, J., Marcon, L., Russo, L., & Sharpe, J. (2014). Digit patterning is controlled by a Bmp-Sox9-Wnt Turing network modulated by morphogen gradients. Science, 345(6196), 566-570. ЦИО: 10.1126/science.1252960

Stewart, I. (2012). The mathematics of life. Philadelphia, PA: Basic Books. (https://goo.gl/IOagrs)

Turing, A. M. (1952). The Chemical Basis of Morphogenesis. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences, 237(641), 37-72. Взято с http://www.dna.caltech.edu/courses/cs...