Правильность модели криптографа Алана Тьюринга подтверждена

Группа ученых Института белка РАН и кафедры энтомологии МГУ имени Ломоносова подтвердила верность модели знаменитого британского математика и криптографа Алана Тьюринга, описывающей сложные биологические рисунки. Исследователи путем соотнесения математических моделей и реальных картинок показали, что на поверхности глаз насекомых можно встретить все возможные типы тьюринговских структур, включая переходные формы, тем самым окончательно подтвердив правоту модели Алана Тьюринга.

Изначальной целью российских ученых была характеристика различных типов трехмерных наноструктур, покрывающих поверхности фасеток глаз насекомых.

Напомним, что «фасеточный» глаз членистоногих состоит из множества простых глазков.

Ранее нанопокрытия уже были описаны другими исследователями: они были представлены в виде массива бугорков на поверхности фасеток бабочек, мух и комаров.

Российские ученые решили «максимально расширить таксономию насекомых, для которых будут охарактеризованы нанопокрытия глаз». Для этого они проанализировали формы нанопокрытий на фасетках глаз для 23 из 30 отрядов насекомых, полученные методом атомно-силовой микроскопии. Этот метод позволяет получить трехмерное изображение объекта с разрешением до отдельных нанометров. Надо отметить, что применяемый ранее метод сканирующей электронной микроскопии порой давал искажения.

Полученные результаты были неожиданными для ученых: форма нанопокрытий на глазах никак не соотносилась с эволюцией насекомых. Оказалось, что самые примитивные насекомые и самые «продвинутые» несли на поверхности глаз очень похожие наноструктуры.

Кроме этого, ученые выделили четыре основных типа глазных покрытий («ниппели» «дырки», параллельные тяжи и лабиринтоподобную структуру) и показали, что эти типы покрытий могут встречаться у совершенно разных насекомых.

Но самое интересное, что все указанные типы нанопокрытий полностью соотносились с моделью Тьюринга, предложенной им еще в 1952 году. Тьюринг математически описал механизм формирования сложных биологических рисунков, например, пятна на шкуре рыси, узоры на коже отдельных тропических рыб.

Продолжением исследований должны стать генетические опыты на мухах дрозофилах, которые обладают собственными нанопокрытиями на поверхности глаз в форме «ниппелей», и хорошо изучены.