蓝斑蜥蜴独特的斑点图案由元胞自动机决定

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《自然》发表的研究A living mesoscopic cellular automaton made of skin scales显示，蓝斑蜥蜴皮肤上独特的斑点图案由元胞自动机决定的，这是一个基于规则的简单模型，一般与计算机科学相关。研究人员分析了蓝斑蜥蜴从初生到成年期间的外表颜色变化情况，发现它们的斑纹的形成机制与其它动物不同，比如斑马和豹子。
　　


Michel Milinkovitch
　　初生的时候，蓝斑蜥蜴（Timon lepidus）皮肤呈棕色，带白点，但到成年的时候，则呈现出绿黑相杂的复杂图案。为了了解这些颜色图案的形成机制，瑞士日内瓦大学的Michel Milinkovitch及同事以三只雄蓝斑蜥蜴为研究对象，使用高分辨率机器系统当它们年纪在两个星期大到三至四岁之间时，在多个时间点对它们进行扫描。
　　


　　蓝斑蜥蜴幼年（左）与成年（右）的对比。
蓝斑蜥蜴一片鳞的颜色是由其周围鳞的颜色决定的，和其他动物不同，其他动物由个体细胞内的互作决定。他们将这一过程描述为有生命的元胞自动机。元胞自动机是一种离散数学模型，由相互联系的单元组成，每一个单元的行为取决于其周围单元的状态。即被应用于计算科学，还被用来研究自然产生的图案并制造活动的图案，以及通过建模来模拟生物系统等。
　　


　　鳞片颜色的变化概率
在四年时间里，大约1500块背部鳞片的颜色发生了变化。这种颜色变化会贯穿一生，但随着年龄的增长，颜色变化速度会变慢。
成年蓝斑蜥蜴的绿色和黑色鳞片形成的复杂图案可以用作伪装，或可涉及性选择
下面是这种蜥蜴的更多高清大图：