Antonio S. Torralba
Universidad Complutense  

Chemistry

BBM1

Biophysics

 

V Feria Madrid por la Ciencia


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PATRONES EN CONCHAS DE MOLUSCOS


Los dibujos que aparecen en las conchas de los moluscos son muy variados. Sin embargo, un simple modelo permite explicar muchos de ellos de forma sencilla y unitaria. Basta suponer lo siguiente:


1. Existen dos sustancias opuestas, un activador y un inhibidor

2. Las células que fabrican la concha se situan en una única fila.

3. El activador induce a las células a producir un pigmento que colorea la concha.

4. El inhibidor hace todo lo contrario.

5. El inhibidor y el activador difunden a distintas velocidades.

6. Hay autocatálisis e inhibición cruzada.

7. Hay una pequeña probabilidad de activación espontánea.


Este modelo se puede simular como un autómata celular en el que las células activas se representan en negro y las inactivas en gris.


INSTRUCCIONES


Intenta entender cómo influyen los parámetros en patrón que genera el modelo. Para ello, puedes hacer dos cosas.


Puedes elegir entre varias especies de moluscos, con la caja Caja de sugerencias


También puedes activar el panel de parámetros apretando el botón Defínelo tú y cambiándolos a tu gusto.


RECUERDA: Para que los cambios tengan efecto, debes pulsar el botón Redibujar


Los parámetros que puedes modificar son:


1. El radio de activación; es el alcance del activador.

2. El radio de inhibición; es el alcance del inhibidor.

3. La influencia del inhibidor; es su capacidad para desactivar al activador.

4. El umbral de activación; define la cantidad de activador que activa una célula.

5. El umbral de inhibición; define la cantidad de inhibidor que desactiva una célula.

6. La pequeña probabilidad de activación espontánea de una célula.


SUGERENCIAS


a) Redibuja siempre un par de veces cada vez que cambies los parámetros. Observa cómo, para los mismos parámetros, la imagen exacta varía pero el aspecto general se mantiene.


b) Elige Cymbolia vespertilio y reduce el radio de inhibición. Observa cómo se reduce el tamaño de los triángulos grises. En realidad, los triángulos negros (activador) se solapan más.


c) Elige Voluta ellioti y reduce la probabilidad de activación espontánea a cero. Esto elimina la influencia de las fluctuaciones, es decir, de las pequeñas variaciones que tienen lugar aleatoriamente. Observa cómo desaparece el patrón. Esto demuestra que la amplificación de las fluctuaciones, debida a los procesos autocatalíticos de síntesis del activador, es esencial.



V Feria Madrid por la Ciencia
 

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Monday, 04-Mar-2013 11:58:25 CET

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