图案形成与消散之间转换的机制

活体生物体表观察到的图案传统上仅归因于生态策略。然而，本研究考察了中华鳖(Pelodiscus sinensis)中的一种有趣现象：在胚胎和幼体阶段腹甲上形成的、外部不可见的图案最终在成年期消失。这一探索表明，生物体表图案的形成存在超越生态目的的机制。尽管大量研究已考察图案形成机制，但聚焦于已有图案消散的研究有限。本研究旨在调查中华鳖腹甲上图案的实际消散过程。我们的研究探讨了表达酶cyp26b1的成骨细胞、视黄酸以及腹甲腹侧的黑素母细胞/黑素细胞的作用。我们基于具有时间依赖增长空间域的反应-扩散系统提出了一个假设。该数学框架提示了消散现象的发生。具体而言，我们关注增长域条件下系统内的稀释项。在黑色图案形成背景下，我们提出由胚胎/幼体阶段表达酶cyp26b1的成骨细胞间接影响的视黄酸浓度变化，促成了所观察到的图案。该假设立足于胚胎/幼体阶段成骨与骨化优先的概念。本研究拓展了我们对该物种生存策略的理解，突出了骨生物学与视黄酸调控的重要性。这些发现对中华鳖之外具有更广泛意义，有助于我们了解其他生物的图案形成与骨骼发育。