Bintik-bintik dan garis-garis dapat ditemukan di mana-mana di dunia hewan.
Dari sabana di Afrika hingga perairan pesisir selatan Australia, tak terhitung banyaknya spesies yang memiliki ciri khas.
Selama beberapa dekade, para ilmuwan telah mencoba mencari tahu bagaimana hewan-hewan ini mengembangkan pola unik mereka.
Sekarang, mereka mungkin baru saja menemukan jawabannya.
Berdasarkan penelitian sebelumnya – termasuk ahli matematika Alan Turing – sebuah tim telah mengusulkan ‘ide sederhana’ yang dapat menjelaskan bagaimana sel berkumpul untuk menciptakan pola.
‘Ketidaksempurnaan ada dimana-mana di alam,’ tulis mereka dalam jurnal Urusan.
‘Pekerjaan kami menjembatani kesenjangan antara model ideal dan keindahan sistem nyata yang berantakan.’
Dengan menggunakan model yang mereka buat, mereka dapat menyimulasikan perkembangan pola yang terlihat sangat mirip dengan apa yang terjadi di alam – yang pada akhirnya memecahkan kode di balik bagaimana tanda terbentuk.
Para ahli mengamati pola alami pada ikan – seperti tanda heksagonal pada ikan boxfish yang penuh hiasan – dan mencoba menciptakannya kembali untuk penelitian mereka.
Tim mengatakan ketidaksempurnaan terjadi ‘di mana-mana’ – menambahkan bahwa bintik-bintik dan garis-garis jarang seragam (file image)
Berdasarkan penelitian sebelumnya – termasuk ahli matematika Alan Turing – sebuah tim telah mengusulkan ‘ide sederhana’ yang dapat menjelaskan bagaimana sel berkumpul untuk menciptakan pola seperti garis-garis yang terkenal pada zebra (file image)
Tim tersebut memulai dengan sebuah teori, yang pertama kali diajukan oleh Turing, yang menyatakan bahwa seiring berkembangnya jaringan kulit, ia menghasilkan bahan kimia yang berdifusi ke dalam sistem – mirip dengan menuangkan susu ke dalam kopi.
Beberapa dari bahan kimia ini mengaktifkan sel-sel penghasil pigmen, membentuk bintik-bintik atau garis-garis, sementara bahan kimia lainnya menghambat sel-sel ini, menciptakan ruang kosong di antaranya.
Namun, simulasi komputer yang menggunakan teori ini menghasilkan bintik-bintik yang lebih buram dibandingkan yang ditemukan di alam.
Selanjutnya, mereka menambahkan lapisan lain pada teori tersebut – bahwa sel menggunakan mekanisme yang disebut difusioforesis untuk ‘menarik’ partikel lain bersamanya.
Upaya untuk menciptakan kembali pola segi enam yang ditemukan pada ikan kotak berornamen menunjukkan ‘aturan’ tambahan ini memberikan hasil yang terlalu sempurna – semua segi enam memiliki ukuran dan bentuk yang sama serta jarak di antara keduanya identik.
Mereka menemukan, bagian terakhir dari teka-teki ini terletak pada fakta bahwa sel-sel yang sedang berkembang memiliki ukuran yang berbeda-beda, yang berarti sel-sel tersebut menghasilkan pola dan tekstur yang tidak sempurna ketika bergerak.
Simulasi terakhir mereka menunjukkan tekstur pecah dan kasar yang jauh lebih mirip dengan apa yang ditemukan di alam.
“Kami mampu meniru pola alam dengan kemiripan yang mencolok,” tulis mereka.
Tim mengungkapkan bagaimana sel-sel pigmen mulai berkumpul (seperti gambar) sebelum berpisah untuk membentuk pola yang berbeda
Di sini, proses difusioforesis dapat dilihat sedang berlangsung saat sel bergerak dan ‘menarik’ partikel lain bersamanya.
Hasil akhirnya adalah sebuah pola yang tampak ‘mencolok’ mirip dengan yang muncul di alam, simpul mereka
Peneliti utama Ankur Gupta, dari University of Colorado di Boulder, mengatakan manusia selalu mendapat inspirasi dari alam.
Memahami bagaimana sel-sel pembuat pola berkumpul dapat membantu para insinyur merancang bahan yang dapat mengubah warna berdasarkan lingkungan, seperti kulit bunglon.
Hal ini juga dapat membantu merancang pendekatan yang efektif untuk memberikan obat ke bagian tubuh tertentu.
“Kami mengambil inspirasi dari ketidaksempurnaan keindahan sistem alam dan berharap dapat memanfaatkan ketidaksempurnaan ini untuk fungsi-fungsi baru di masa depan,” katanya.
