En 1952, Alan Turing publicó un estudio que describía matemáticamente cómo los sistemas compuestos por muchos organismos vivos pueden formar conjuntos ricos y diversos de patrones ordenados. Propuso que esta 'autoorganización' surge de inestabilidades en sistemas sin patrones, que pueden formarse a medida que diferentes especies se disputan el espacio y los recursos. Hasta aquí, sin embargo, Los investigadores han luchado por reproducir los patrones de Turing en condiciones de laboratorio, suscitando serias dudas sobre su aplicabilidad. En un nuevo estudio publicado en EPJ B , investigadores dirigidos por Malbor Asllani en la Universidad de Limerick, Irlanda, han revisado la teoría de Turing para demostrar matemáticamente cómo pueden ocurrir inestabilidades a través de reacciones simples, y en condiciones ambientales muy variadas.

Los resultados del equipo podrían ayudar a los biólogos a comprender mejor los orígenes de muchas estructuras ordenadas en la naturaleza. de manchas y rayas en el pelaje de los animales, a grupos de vegetación en ambientes áridos. En el modelo original de Turing, introdujo dos especies químicas en difusión en diferentes puntos de un anillo cerrado de células. A medida que se difundieron a través de las celdas adyacentes, estas especies "compitieron" entre sí mientras interactuaban; eventualmente organizándose para formar patrones. Esta formación de patrón dependía del hecho de que la simetría durante este proceso podría romperse en diferentes grados, dependiendo de la relación entre las velocidades de difusión de cada especie; un mecanismo ahora llamado 'inestabilidad de Turing'. Sin embargo, un inconveniente importante del mecanismo de Turing era que se basaba en la suposición poco realista de que muchas sustancias químicas se difunden a diferentes ritmos.

A través de sus cálculos, El equipo de Asllani demostró que en anillos de células suficientemente grandes, donde la asimetría de difusión hace que ambas especies viajen en la misma dirección, las inestabilidades que generan patrones ordenados siempre surgirán, incluso cuando las sustancias químicas competidoras se difunden al mismo ritmo. Una vez formado, los patrones permanecerán estacionarios, o propagarse constantemente alrededor del anillo como ondas. El resultado del equipo aborda una de las preocupaciones clave de Turing sobre su propia teoría, y es un importante paso adelante en nuestra comprensión del impulso innato de los sistemas vivos para organizarse.