Un mathématicien de l'Université de Cardiff a jeté un nouvel éclairage sur le mystère de longue date de la façon dont le poisson zèbre développe les motifs rayés distinctifs sur sa peau.

Dans une nouvelle étude, Le Dr Thomas Woolley a simulé le processus complexe qui voit les cellules pigmentées de la peau du poisson zèbre s'engager dans un jeu du chat et de la souris alors qu'elles se poursuivent chacune dans les premiers stades de développement avant de se reposer pour créer un motif final.

Le Dr Woolley a découvert qu'un facteur clé est l'angle sous lequel les cellules se poursuivent, et ces angles peuvent déterminer si un poisson zèbre développe ses rayures distinctives, rayures cassées, motifs à pois ou parfois pas de motif du tout.

Les résultats ont été présentés dans la revue Examen physique E .

Plutôt que d'avoir un modèle enraciné dans leur code génétique, le poisson zèbre commence sa vie sous la forme d'embryons transparents avant de développer des motifs emblématiques au fil du temps à mesure qu'il devient adulte. Comme c'est souvent le cas dans la nature, de nombreuses mutations possibles existent et cela peut dicter le modèle qui se développe chez le poisson zèbre.

Plusieurs chercheurs ont étudié comment et pourquoi ces motifs se forment et ont conclu qu'il s'agissait du résultat de trois types de cellules pigmentaires interagissant les unes avec les autres. Plus précisement, cellules pigmentaires noires (mélanophores), cellules pigmentaires jaunes (xanthophores) et cellules pigmentaires argentées (iridophores), courir après l'autre jusqu'à ce qu'un motif final soit atteint.

Alors que des centaines de ces poursuites se déroulent, les cellules jaunes finissent par pousser les cellules noires dans une position pour former un motif distinct.

Dr Woolley, de l'école de mathématiques de l'université de Cardiff, a déclaré:"Les expérimentateurs ont démontré que lorsque ces deux types de cellules sont placés dans une boîte de Pétri, ils semblent se courir après, un peu comme pacman chassant les fantômes. Cependant, plutôt que de se poursuivre en ligne droite, ils semblent se poursuivre dans une spirale.

"Ma nouvelle recherche a montré que l'angle auquel les cellules se poursuivent est crucial pour déterminer le motif final que nous voyons sur différents types de poisson zèbre."

Dans son étude, Le Dr Woolley a effectué un certain nombre de simulations informatiques qui ont donné une vue d'ensemble de la façon dont les cellules se déplacent et interagissent lorsque le poisson zèbre n'a que quelques semaines. Différents motifs ont ensuite été générés spontanément en fonction des règles de chasse.

En expérimentant différents angles de chasse dans ses simulations, Le Dr Woolley a réussi à recréer les différents motifs présentés par le poisson zèbre.