Ці особливості виникають із потовщених ділянок зовнішнього шару шкіри ембріона, які називаються плакодами, і їхнє розташування визначається хвилями взаємодії хімічних елементів, відомих як турингові патерни, що кодуються у генах тварин.
“Формування нерегулярних лусок на голові крокодила є захопливим винятком з цієї парадигми,” пояснює команда у відео, що представляє результати дослідження.
Луски на голові крокодила, навпаки, формуються механічним процесом, який спочатку команда пов’язувала з розтягувальним напруженням, тобто борозни між лусками нагадували б розтяжки, які ми можемо спостерігати у людей під час різкого зростання.
Хоча механічне походження формування лусок було правильним припущенням, команда відмовилася від теорії розтягувального напруження після того, як нове дослідження виявило зовсім іншу силу, що впливає на цей процес.
“Ми показуємо, що формування лусок на голові крокодила насправді виникає через компресійні механічні нестабільності,” пишуть автори.
На початку ембріональний крокодил має гладку щелепу, яка поступово покривається зморшками в процесі росту шкіри. Ці передчасні зморшки з’єднуються, утворюючи нерегулярні луски: великі й видовжені на верхній щелепі, тоді як на нижній розташовані менші багатокутники.
Це вдалося з’ясувати шляхом ін’єкції яєць нільського крокодила (Crocodylus niloticus) епідермального фактора росту (EGF) — білка, який підвищує жорсткість епідермісу та прискорює його ріст, що призвело до ембріонів з лусками, сформованими значно перебільшеним звичним процесом.
Зазначені експерименти та комп’ютерне моделювання підтвердили, що звичайне формування лусок на голові крокодила є результатом швидшого зростання шкіри порівняно з кісткою під нею, а також через невідповідність жорсткості епідермісу та дерми.
Це також припускає, що різні візерунки лусок у крокодилів можуть бути результатом варіацій у рості шкіри, які сформувалися в процесі еволюції.
Дослідження було опубліковано в журналі Nature.
