呃……青花鱼上市了,一位日本水产从业人员盯着那光滑的鱼背……陷入了沉淫,P出了图1,原图是图2.
青花鱼,就是日本鲭鱼(Scomber japonicus),东亚重要的海洋水产。它们背上的图案是最典型的“图灵斑图”(图3),一种“反应-扩散”体系的产物。一种简化的解释是这样的:
青花鱼的皮肤里有两种色素细胞,一种黑的,一种白的,白的会引导黑的迁移到自己附近,而黑的又会抑制白的生长。所以,如果某处本来只有白的细胞,那么黑的细胞很快就会聚集过去,然后导致白色细胞减少,于是黑色细胞又离开了这里,结果白色细胞重新开始生长,黑色细胞又重新追了过来……这个周而复始的动态过程会受到很多随机因素的影响,包括温度、压力、环境中的化学信号……最后就会形成复杂的花纹。你会看到,图中四条青花鱼的图案都有所不同。
图4是著名B-Z震荡反应,这种图案的化学版本。
实际上,动物身上的所有图案,比如你的指纹,大多都是这么来的。只不过细胞的种类超过了黑白两种,某些影响因素也不那么随机,所以某些动物可以形成相当固定的图案。
比如昆虫可以产生精确的拟态图案,再比如家兔身上的花纹可以稳定遗传。
*原则上,这种图案可以用作通用计算机,即“细胞自动机”,只可惜输入输出都很麻烦,人类从没有认真考虑这个构型。
*这位水产从业人员的推特ID是“夢海@664魚種食べた人”
发布于 北京
