[수학뉴스] 제브라피쉬 얼룩말 무늬의 비밀

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제브라피쉬는 이름처럼 몸에 줄무늬가 있는 열대 민물고기입니다. 노란선과 검은선이 가로로 한 줄씩 번갈아가며 나타나지요. 


이런 무늬는 어떻게 만들어지는 걸까요? 


최근 안렉산드리아 볼케닝 미국 오하이오주립대학교 수리생물연구소 연구원은 제브라피쉬 무늬 생성의 비법을 설명하는 수학 모형을 개발했다고 발표했습니다. 


제브라피쉬 피부에는 흑색, 황색, 그리고 홍색 색소 세포가 있으며, 이 세포들이 피부 표면에서 움직이며 줄무늬를 만듭니다. 


볼케닝 연구원은 시간에 따라 이 세 가지 색소 세포가 각각 어떻게 모이고 흩어지는지 알 수 있는 미분방정식을 만들었습니다. 


그리고 시간에 따른 각 세포들의 움직임과 변화를 컴퓨터로 시뮬레이션해 살펴봤습니다.


그 결과 흑색 세포와 황색 세포뿐 아니라 홍색 세포도 줄무늬를 만드는 데 중요한 역할을 한다는 것을 밝혀냈습니다. 홍색 세포는 줄무늬 경계를 명확하게 나누는 핵심 세포이기 때문에 홍색 세포가 없다면 점박이 같은 돌연변이가 나타난다는 사실도 알아냈지요. 볼케닝 연구원은 “이번 연구로 같은 제브라피쉬라도 무늬가 다른 이유를 알아냈다”고 말했습니다. 

글 : 조혜인 기자 기자 heynism@donga.com
수학동아 2018년 10호


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