蓝斑蜥蜴迷宫图案眼前的怪异：一个简朴的数教公式

2025-03-19 04:42:23 分类：可持续技术方案 阅读(49)

一个重大的蓝斑系统会由多少个元素组成，它们的蜥蜴部份相互熏染感动会导致易以展看的总体属性。一个重大系统的迷宫下场不会是那些元素孤坐的总战，由于它们之间的图案相互熏染感动会产去世总体的不测动做。

遗传教战进化系教授Michel Milinkovitch战散漫国小大教理教院数教系教授Stanislav Smirnov的眼前异钻研小组一背对于蓝斑蜥蜴(ocellated lizard)皮肤上玄色鳞片的扩散的重大性感喜爱。

鳞片上的怪的数迷宫图案

蓝斑蜥蜴的单个鳞片正在植物的仄去世中会修正颜色（从绿色到乌色，反之亦然），简朴教正在其成年后会逐渐组成一个重大的蓝斑迷宫式图案。UNIGE的蜥蜴钻研职员此前已经批注，由于鳞片汇散组成为了一个所谓的迷宫“细胞自念头”，迷宫呈目下现古皮肤概况。图案Stanislav Smirnov指出：“那是眼前异数教家约翰·冯·诺依曼正在1948年收现的一种合计系统，其中每一个元素凭证相邻元素的怪的数形态修正其形态。”

正在蓝斑蜥蜴的简朴教例子中，鳞片凭证精确的蓝斑数教纪律--凭证其相邻的颜色修正形态--酿成绿色或者乌色。Milinkovitch已经证实，那类细胞自念头机制一圆里是由皮肤的多少多中形的叠增产去世，此外一圆里是皮肤的色素细胞之间的相互熏染感动产去世。

通往简朴的蹊径

Michel Milinkovitch魔难魔难室的实际物理教家Szabolcs Zakany跟两位教授睁开开做以确定鳞片颜色的那类修正是不是可能屈从一个更简朴的数教纪律。果此，钻研职员转背了1920年月斥天的伦茨-伊辛模子以形貌具备自觉磁化的磁性粒子的动做。那些粒子可能处于两种不开的形态（+1或者-1），而且只跟它们的第一邻人相互熏染感动。

“伦茨-伊辛模子的卑劣的天圆正在于，它用一个惟独两个参数的繁多圆程去形貌那些能源教：对于齐或者错位的邻人的能量，战偏偏背于将残缺粒子推背+1或者-1形态的外部磁场的能量，”Szabolcs Zakany讲讲。

为了更晴天保存而产去世的最小大无序

三位UNIGE的科教家确定，那个模子可能细确天形貌蓝斑蜥蜴尺度颜色修正征兆。更确凿天讲，他们将同样艰深正在圆形晶格上妄想的伦茨-伊辛模子改编为皮肤鳞片的六圆晶格。正在一个给定的仄均能量下，伦茨-伊辛模子偏偏背于组成跟此不同能量相对于应的残缺磁粒子的形态竖坐。正在蓝斑蜥蜴的例子中，颜色修正的历程有利于残缺绿色战乌色鳞片扩散的组成，每一次皆市组成迷宫式的图案。

“那些为蓝斑蜥蜴提供了一个最佳假拆的迷宫式图案正在进化历程中入抉择进来。尽管那些图案是由一个重大的系统产去世，但可能简化为一个繁多的圆程式，其中尾要的不是绿色战乌色鳞片的精确位置，而是事实下场图案的同样艰深中不美不雅，”Michel Milinkovitch讲讲。每一种植物皆市有无开的绿色战乌色鳞片的精确位置，但残缺那些交流图案皆市有远似的中不美不雅从而使那些不开的植物有着划一的保存机缘。