Formação de padrões: do modelo de Ising na biologia à dinâmica de redes hamiltonianas
Published in 4º Encontro de Biomatemática realizado no CEFET-RJ campus Maracanã, 2022
Zebras e tigres têm listras, guepardos e leopardos têm manchas, e o lagarto ocelado (Timon lepidus) possui um padrão labirı́ntico de cadeias de escamas pretas e verdes. Tais padrões labirı́nticos, que fornecem aos lagartos ocelados uma camuflagem ideal, foram selecionados no curso da evolução. Esses padrões são gerados por um sistema complexo, que ainda pode ser simplificado em uma única equação, onde o que importa não é a localização precisa das escalas verde e preta, mas a aparência geral dos padrões finais.
Uma hipótese popular comum (embora muito debatida) para a formação desses tipos de padrões animais foi proposta por Alan Turing em 1952, razão pela qual eles são às vezes chamados de “padrões de Turing”. O artigo seminal de Turing [4] se concentrou em produtos quı́micos conhecidos como morfogênios. Seu mecanismo proposto envolveu a interação entre um quı́mico ativador que expressa uma caracterı́stica única (como a listra de um tigre) e um quı́mico inibidor que periodicamente entra em ação para encerrar a expressão do ativador. A chave é que o inibidor se difunde a uma taxa mais rápida que o ativador, criando padrões periódicos.
Recommended citation: MELO, Antonio. Formação de padrões: do modelo de Ising na biologia à dinâmica de redes hamiltonianas. 4º Encontro de Biomatemática, CEFET-RJ. (2022).
Download Slides