A már említett Alan Turing matematikus, az Enigma kód feltörője azzal az elmélettel állt elő, hogy a természet mintázatai leírhatóak valamiféle egyszerű egyenlettel, megjelenésüket és fejlődésüket egy aktivátor és egy inhibitor együttműködése adja. Elméletéhez matematikai modellt is készített, aztán korának legjobb számítógépén letesztelte; meglepetésére az elmélet valóban működött.

Hogy került képbe a bohócvirág?

Yaowu Yuan növénybiológus a bohócvirág sokszínűségét és változékonyságát tanulmányozta, miközben elhatározta, segítségükkel kideríti, miként alakulnak ki mintázataik. Szirmukon ugyanis elképesztő minták szerepelnek; színes pöttyök, sávok, akárcsak az állatok bundáján.

Yuan kutatásai szerint egy fehérje a felelős a mintát adó pigment termeléséért, ám létezik egy másik, ismeretlen változat, ami akadályozza ezt. Attól függően, hogy hol és melyik hatás érvényesül, vagy megjelenik a virágon egy folt, vagy nem. A változékony mintázat egyetlen fajon belül is érvényesül, ez a tulajdonsága, valamint kis méretű genomjának, és könnyű termeszthetőségének köszönhetően pedig a bohócvirág kiválóan tesztelhető laboratóriumi körülmények között.

Időközben egy másik kutató is rálelt a fenti pigment termelésért felelős fehérjére, azonban számára sem lett világos, mely komponens képes megfékezi a szín terjedését. A további vizsgálatok ezért a festékanyag termelését leállító inhibitor keresésére irányultak.

Benjamin Blackman, a Kaliforniai Egyetem evolúcióbiológusa végül felfedte a titok nyitját: egy másik fajba tartozó, vadon élő bohócvirágnál kétféle virág fejlődik, egyiken nagy piros folttal, míg másikon csupán aprócska piros pöttyökkel, vagy anélkül. Mint kiderült, Yuan is talált hasonló mutánsokat. Amint a kutatók tudomást szereztek egymás munkájáról, egy tudományos konferencián megvitatták eredményeiket: rátaláltak a színes foltokat gátló fehérjére, ráadásul két különböző módszerrel. Az inhibitor fehérje termelését kikapcsolva a virágokon megjelent a nagy piros folt, működő inhibitor fehérjével a virágon csak pöttyök jelentkeztek.

A kép ezzel kerek lett, és a Turing-féle elmélet is beigazolódott, hála a bohócvirágoknak. A növények ezen kívül megannyi érdekességet tartogatnak, néhány fajuk például különösen tápanyagszegény talajokon él, mások jól tűrik a nehézfém-szennyezést, vagyis bőven van még mit tanulmányozni rajtuk. Ha pedig sikerül feltárni a mögöttes mechanizmusokat, a kutatók idővel ellenállóbbá tehetik kultúrnövényeinket.

(Fotó: Sciencemag, tid.org)