Морфоген; se l; кишкові звивини
З фізичної точки зору ми можемо відзначити, що описаний тут механізм особливо ефективний при обмеженні кишечника в черевній порожнині, забезпечуючи при цьому васкуляризацію трубки, що переноситься брижею. Але цей механізм також гарантує регулярну і безперервну обмотку, не згинаючи і не перекручуючи (і, отже, перешкоджаючи) трубці під час її зростання. Визначивши та зрозумівши цей механізм, ми можемо краще зрозуміти деякі вроджені аномалії, такі як недорозвинення кишечника, яке вражає майже кожну п’ять сотень новонароджених, або передбачити появу подібних патологій, таких як вульва. дорослі.
Наша модель кількісно показує, як зміна біофізичних параметрів, таких як відносна швидкість росту або еластичність тканин, може змінити форму кишкового тракту. Таким чином, фізичний підхід дозволяє виділити невелику кількість властивостей, на які природний відбір міг впливати, щоб орган еволюціонував через види. Дуже різні морфології кишечника дійсно можуть спостерігатися у інших видів, які не були розглянуті в нашому дослідженні. Наприклад, у земноводних Ксенопус трубка утворює надзвичайно правильну спіраль [7], і представляється обґрунтованим думати, що фізичний механізм, описаний у нашому дослідженні, застосовується і в цьому випадку. Насправді нам залишається більш відкрито вивчати всі можливі морфології, до яких можуть призвести диференціальний ріст та інші механічні обмеження, підкреслені в нашому дослідженні.
Методологія, використана тут, явно натхнена методом, розробленим Д’Арсі Томпсоном, відомим біоматематиком початку 20 століття та автором видатного проекту «Про зростання та форму» [8]. Ця безпрецедентна книга ілюструє переважну роль механічних сил та математики у нашому розумінні морфогенезу живих організмів. Представлені ним методи, засновані на фізичних аналогіях та геометричних перетвореннях, суттєво контрастують з молекулярними та генетичними методами, поширеними в сучасних дослідженнях біології розвитку. Проте підхід Д’Арсі Томпсона є дуже своєчасним, і дуже ймовірно, що він відкриває двері для більш широкого розуміння морфогенезу інших органів. Потрібно докласти спільних зусиль для визначення як біофізичних властивостей, що контролюють морфогенез, так і молекулярної сигналізації, яка керує цими властивостями на клітинному рівні.
Автор дякує Жерому Флаковському, Анн-Руксандрі Карвуніс, Дафні Варламіс, Ромену Кошулю, Гійому Адельманту, Монік Савін та Мішелю Савіну за коментарі щодо цього рукопису.