Hoe Romanesco-bloemkool zijn spiraalvormige fractals vormt

Door slechts drie genen in een gemeenschappelijke laboratoriumplant te tweaken, hebben wetenschappers het patroon gerepliceerd

Romanesco bloemkool

Romanesco-bloemkool (afgebeeld) vertoont een van de meest verbluffende fractal-displays van de natuur.

De wervelende groene kegels die de kop van Romanesco-bloemkool vormen, vormen ook een fractaal patroon – een patroon dat zich op meerdere schalen herhaalt. Nu, de genen die ten grondslag liggen aan deze verbluffende structuur zijn geïdentificeerd, en het fractale patroon is gerepliceerd in een gewone laboratoriumfabriek, Arabidopsis thaliana, rapporteren onderzoekers in de 9 juli Wetenschap.

“Romanesco is een van de meest opvallende fractalvormen die je in de natuur kunt vinden”, zegt Christophe Godin, een computerwetenschapper bij het National Institute for Research in Digital Science and Technology, gevestigd aan ENS de Lyon in Frankrijk. “De vraag is: waarom is dat zo?” Het antwoord is wetenschappers lang ontgaan.

Godin en zijn collega’s kenden een Arabidopsis variant zou kleine bloemkoolachtige structuren kunnen produceren. Dus het team manipuleerde de genen van A. thaliana zowel in computersimulaties als in kweekexperimenten in het lab. Het werken met de uitgebreid bestudeerde plant hielp de onderzoekers om hun experimenten te vereenvoudigen en het essentiële fractal-spawning-mechanisme te distilleren (SN: 15/6/21).

Door drie genen te veranderen, groeiden de onderzoekers een Romanesco-achtig hoofd op A. thaliana. Twee van die genetische aanpassingen belemmerden de bloemgroei en veroorzaakten een op hol geslagen scheutgroei. In plaats van een bloem groeit de plant een scheut, en op die scheut groeit er weer een scheut, enzovoort, zegt plantenbioloog François Parcy van CNRS in Parijs. “Het is een kettingreactie.”

De onderzoekers veranderden vervolgens nog een ander gen, waardoor het groeigebied aan het einde van elke shoot groter werd en er ruimte was voor de vorming van spiraalvormige conische fractals. “Je hoeft de genetica niet veel te veranderen om deze vorm te laten verschijnen”, zegt Parcy. De volgende stap van het team, zegt hij, “zal zijn om deze genen in bloemkool te manipuleren.”

Nieuwste artikelen

spot_img

Related Stories

Leave A Reply

Vul alstublieft uw commentaar in!
Vul hier uw naam in