حالت شب
منو
موضوعات
banner
Tahririe

رياضي در پس نقش و نگار پوست حيوانات

333

اندازه فونت:

مائده شهابی

از زماني كه آلن تورينگ تئوري خود را در رابطه با خال‌هاي روي پوست پلنگ مطرح كرد، بيش از 60 سال مي‌گذرد. آلن تورينگ، رياضيدان انگليسي معروف به رمز گشاي ماشين انيگماست. ماشيني كه در زمان جنگ جهاني دوم توسط نازي‌ها براي مخابره اطلاعات سري استفاده مي‌شد و همچنين مبدع انديشه كامپيوتر و برنامه‌نويسي است كه عمدتاً او را با کارهای محاسباتی‌اش مي‌شناختند؛ اما امروزه او را پدر زيست‌شناسي رياضياتي مي‌نامند. چرا كه مقاله برجسته‌اش در سال 1952 به نام «اساس شيميايي مورفوژنسيس» (Morphogenesis Chemical Basis) كه به زبان ساده درباره نحوه گسترش الگوهاي تكراري در موجودات زنده بود، پنجره‌اي بديع رو به علوم زيستی باز كرد. هر چند در زمان خود به دليل اين كه به طور شهودي قابل درك و آزمايش نبود مورد بي‌مهري قرار گرفت اما در دو دهه اخير و با پيشرفت فناوری‌هاي شبيه‌سازي و مدل‌سازي‌هاي كامپيوتري و ظهور زیست سلولی- مولکولی مدرن، درستي يافته‌ها و معادلات تورينگ بارها و بارها اثبات شده‌ است.

تنها ذهني درخشان و نادر مي‌تواند با مشاهده يك مجموعه درهم و برهم از پوست‌هاي خال خالي، رگه رگه و يا راه راه حيوانات، نظمي رياضياتي در آن بيايد. آخرين مقاله تورينگ در 42 سالگي و دو سال قبل از خودكشي‌اش نگاشته شد حاوي طرح رياضي زيبا و ظريفي از نحوه شكل‌گيري الگوها در حيوانات و گياهان بود. ظاهراً طبيعت اطراف ما به نحو بي‌پاياني در حال نمايش رشته‌اي از الگوهاست. از لكه‌هاي روي پوست گاو گرفته تا دم طاووس، از خطوط زيگزاگي گورخرگرفته تا خال‌هاي چشم مانند بال پروانه.

زيست‌شناسان چرايي داشتن اين الگوها را توضيح مي‌دهند. اين طرح‌هاي پوستي براي اهدافي مانند جذاب شدن جنس نر و بالا رفتن احتمال جلب جفت مناسب و يا به عنوان روش‌هاي دفاعي و يا استتار و توانايي شكار راحت‌تر به كار مي‌رود. به عنوان نمونه خطوط سفيد و سياه گورخر باعث مي‌شود تا در دسته گورخرها تشخيص يك گورخر به طور مجزا سخت شده و احتمال شكار كاهش يابد.

اما چگونگي ايجاد اين الگوها كاري است كه رياضيدانان به آن همت گمارده‌اند. با وجود اين كه غالب دانشمندان، علت مسلم اين‌گونه پديده‌ها را تصادفي بودن بيان مي‌كردند، اما اين دليل تورينگ را قانع نكرد و به سادگي از كنار اين اعجاز طبيعت نگذشت. برای این که منظورش را نشان دهد مجموعه‌ای ساده از قواعد ریاضی تعریف کرد که می‌توانست رفتار الگوها را شناسایی کرده و شبیه‌سازی کند.

ادامه این مطلب را در شماره آبان ماه مجله دانشمند بخوانید.

اشتراک گذاری در شبکه های اجتماعی

تلگرام گوگل پلاس لینکدین