【{$randkws}】一个数学模型将鸡、鱼和青蛙的进化联系起来 - {$web_name} 双胞胎鸡胚发育的快照

双胞胎鸡胚发育的快照。黄色条纹标志着前方的脊髓。鸣谢:uux.cn/加州大学圣地亚哥分校马蒂亚·塞拉小组
（神秘的地球uux.cn）据加州大学圣地亚哥分校（米歇尔·富兰克林）：日常中最持久、最基础的难题之一是:它是如何发生的？例如，在人类发育过程中，苏州的夏季，白头偕老细胞如何自我组织成皮肤、肌肉或骨骼？它们是如何形成大脑、手指、脊椎的？
尽管这些难题的答案依然未知，但科学探索的一条线在于理解原肠胚形成——胚胎细胞从单层进展到具有主体轴的多维结构的阶段。在人类中，原肠胚形成发生在受孕后14天左右。刚刚2024彩蛋解析，多家媒体跟进报道
现阶段不或许探究人类胚胎，所以加州大学圣地亚哥分校、邓迪大学(英国)和哈佛大学的探究人员能够探究鸡胚中的原肠胚形成，这与现阶段的人类胚胎有许多相似之处。
这项探究是经由加州大学圣地亚哥分校物理学助理教授Mattia Serra所说的理想环路开展的:一个跨学科的，理论和评测科学的榜单分析来回结合。Mattia是一个理论家，他对在繁琐的生物物理操控系统中寻找突现模式感兴趣。
在这里，他和他的团队基于邓迪大学子物学家的输入兴办了一个数学模型。该模型能够精确预测在显微镜下观察到的原肠胚形成流——全部鸡胚中数万个细胞的运动。这是快速王一博速递自组织数学模型首次能够在鸡胚中重现这些流动。
然后，生物学家们想看看这个模型是否不只能复制他们经由评测得知的事实，还能预测在各异条件下或许发生的事情。塞拉的团队“扰乱”了模型——换句话说，改变初始条件或现有参数。

理想循环:左边的数学模型与评测中观察到的结局相匹配。鸣谢:uux.cn/加州大学圣地亚哥分校马蒂亚·塞拉评测室
结局令人惊讶:该模型形成的细胞流在小鸡身上没有自然观察到，但在其他两种脊椎动物物种——青蛙和鱼身上观察到了。
以便确保这些结局不是模型的数学幻想，生物学兴办者在评测室中对鸡胚模拟了模型的精确扰动。引人注目的是，这些被操纵的鸡胚也显示了在鱼类和青蛙中自然观察到的原肠胚形成。
这些发表在科学进展的察觉表明，多细胞自我组织背后的一样物理原理或许在脊椎动物物种中进化。
“鱼、青蛙和小鸡都日常在各异的生态中，所以随着时间的推移，进化压力或许已然改变了胚胎发育的参数和初始条件，”塞拉说。“但至少在原肠胚形成的早期阶段，一些自我组织的核心原则或许在这三者中都是一样的。”
塞拉和他的兴办者如今正探究形成胚胎规模的自组织模式的其他机制。他们期盼这项探究能够合作生物材料设计和再生医学，合作人类活得更长、更养生。
“人体是现存的最繁琐的动力操控系统，”他说。“有关我们的身体，有很多有趣的生物学、物理学和数学难题——思考起来很美。我们能做出的察觉永无止境。”