Előd
7 °C
16 °C

Miért csíkos a tigris? Miért foltos a leopárd?

2012.02.20. 17:09
Alan Turing nem csupán a mesterséges intelligencia és a komputertudományok atyja volt, hanem biológus és matematikus is, aki mellesleg a kódfejtésben is remekelt. Biológiai tanulmányai során ő adott választ arra a kérdésre, hogy milyen folyamatok mentén alakult ki egyes élőlények mintázata. A morfogének működési elvét idáig csak hipotézisként kezelték, de egy brit kutatócsoport közelmúltban folytatott kísérletei igazolták, hogy Turing 60 éves elmélete a gyakorlatban is helytálló.

Turing szerint a természetben fellelhető biológiai minták – mint a tigris vagy a zebra csíkjai, vagy éppen a leopárd foltjai – a morfogén-kölcsönhatások eredményei. A morfogének jelátviteli molekulákkal szabályozzák a szövetek fejlődését; Turing szerint a mintázatok kialakulásáért egy aktivátor és egy inhibitor (gátló) pár felel.

bm liger efg7631 03

Turing úgy vélte, hogy az aktivátorok miatt alakul ki a tigrisen a sötét sáv, az inhibitorok közreműködése viszont megakadályozza, hogy ez az egész testfelületén elterjedjen. Az aktivátorok és az inhibitorok egymást kiegyenlítő működése, folyamatos váltakozása miatt alakul ki tehát a tigris csíkos bundája; az állat a morfogének összjátékának köszönheti a mintázatát. Turing a jelenséget reakció-diffúzió egyenletnek nevezte.

Brit tudósok igazolták az elmélet helyességét

Bár Turing teóriája mostanáig nem volt több puszta spekulációnál, a londoni King's College kutatói bebizonyították, hogy az elmélet helyes. A kutatók egerek bordázott szájpadlását vizsgálták, amelynek a kialakulása épp olyan egyedi genetikai struktúra, mint az emlősök bundájának mintázata. A morfogének manipulációjával a kutatók képesek voltak az egerek szájpadlásának bordázatát, amely az aktivátorok és az inhibitorok hatására változtatott a struktúráján.

Dr. Jeremy Green, a kutatás vezetője megjegyezte, hogy a természetben fellelhető struktúrák - mint a csigolyák, a szőrtüszők vagy a zebrahalak csíkjai - alapvető biológiai motívumok. Több elmélet létezik, ami ezeknek a kialakulásával foglalkozik, de Turing elméletére eddig csak közvetett bizonyítékok voltak. A King's College kutatóinak vizsgálata volt az első tudományos kísérlet, ami a gyakorlatban is igazolta az elmélet helytálló mivoltát.

Zebra-ló öszvér a Schloss Holte-Stukenbrock szafariparkban.
Zebra-ló öszvér a Schloss Holte-Stukenbrock szafariparkban.
Fotó: MTI EPA Udo Richter

A kutatási eredmények hasznosnak bizonyulhatnak a regeneratív gyógyszerek előállításában. Az újonnan felfedezett metódussal ugyanis komplex genetikai struktúrák is újjáépíthetők, így az orvosok az őssejt-transzplantáció segítségével akár súlyosan sérült szöveteket is helyreállíthatnak.

Nélküle másként alakult volna a második világháború

Alan Turing
Alan Turing
Turing 1912. június 23-án született, Paddingtonban. Zsenialitása már egészen fiatal korában megmutatkozott: három hét alatt tanult meg olvasni, mindennemű segítség nélkül, és tizenhat éves korában megértette az Einstein-féle mozgástörvényt. Bár az érettségin megbukott, PhD-doktorátust szerzett a Princeton Egyetemen, 1938-as diplomamunkáját pedig számítógépes adatfeldolgozásból írta. A második világháború alatt tagja volt annak a kódfejtő csoportnak, amely a nácik kriptográfiai rendszerét, az Enigmát törte fel. A Hal nevű távíró rejtjeleinek megfejtése ugyancsak Turing nevéhez fűződik.

1945-től 1948-ig a Nemzeti Fizikai Laboratóriumban dolgozott, és elméleti írásokat publikált a programozásról és a mesterséges intelligenciáról. 1949-ben a Manchesteri Egyetem számítástechnikai laboratóriumának igazgatójaként dolgozott, ahol az első számítógépek egyikének szoftverét tervezte. A gépek intelligens mivoltát vizsgáló Turing-teszt is az ő koncepciója volt; ezen a teszten mindmáig egy számítógépnek sem sikerült átjutnia.

Turing korában a homoszexualitást betegségnek, a homoszexuális kapcsolatot pedig törvényellenesnek tartották, így Turing kapcsolatát is partnerével, Arnold Murrayvel. A bíróság vád alá helyezte, ő pedig - a börtönbüntetés helyett - a libodócsökkentést kiváltó hormonkezelést választotta. Turing 1954. június 8-án halt meg, ciánmérzegésben; halálának körülményei máig tisztázatlanok.