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![\"Tiger\"](\"https:\/\/www.scinexx.de\/wp-content\/uploads\/s\/y\/symmetrie12g.jpg\")
<\/a>Wie entstehen die Streifen des Tigers?\u00a9 A.Savin\/ Free Art License<\/a>\n<\/p>\nTierische Muster und Turings Modell<\/p>\n
Aber Pflanzen sind nicht die einzigen, deren Form und Aussehen von Symmetrie gepr\u00e4gt ist. Auch im Tierreich gibt es solche geometrischen Muster. So haben die Fl\u00fcgel der Schmetterlinge auf beiden Seiten die gleiche Form und auch ihre Zeichnung und Farbe spiegelbildlich. Die farbigen Fellzeichnungen von Zebras, Tigern und einigen anderen S\u00e4ugetierarten sind meist bilateralsymmetrisch, die Farbverl\u00e4ufe beider K\u00f6rperseiten gleichen sich.\n<\/p>\n
Wie die Streifen und Punktmuster der Tiere zustande kommen, dar\u00fcber gr\u00fcbelte schon der Mathematiker und Computerpionier Alan Turing<\/a> in den 1950er Jahren. Er vermutete, dass es im Embryo der Tiere \u201eMorphogene\u201c geben muss \u2013 chemische Molek\u00fcle, die die Zellen und Gewebe dazu bringen, sich auf bestimmte Art anzuordnen. Ihre Interaktion und Diffusion folgen dabei bestimmten Gesetzm\u00e4\u00dfigkeiten, die Turing in einem mathematischen Modell beschrieb.\n<\/p>\n In diesem sogenannten Reaktions-Diffusions-Mechanismus bringt ein Aktivator-Molek\u00fcl die Zellen dazu, dunkle Pigmente zu bilden. Dies l\u00f6st die Bildung eines Hemmstoffs aus, der sich in die umliegenden Hautzonen ausbreitet und dort die Produktion des Aktivators stoppt \u2013 als Folge bleiben diese Hautpartien hell. Je nachdem, wie schnell und weit sich die beiden Molek\u00fcle ausbreiten und wie stark sie interagieren, entstehen so verschiedene Mustervarianten.<\/p>\n Heute zeigen Computermodelle, dass sich mit dem Reaktions-Diffusions-Modell<\/a> tats\u00e4chlich viele Musterbildungsprozesse beschreiben lassen. Allerdings nur in idealisierter Form: \u201eKlassische Turing-Modelle werden der Komplexit\u00e4t realer biologischer Muster oft nicht gerecht\u201c, erkl\u00e4rt Siamak Mirfendereski von der University of Colorado in Boulder. \u201eSie sind idealisiert und lassen nat\u00fcrliche Unvollkommenheiten au\u00dfer Acht.\u201c Beispielsweise sind die Fellstreifen vieler Tiere unterschiedlich kr\u00e4ftig und manchmal zwischendrin unterbrochen. Auch das Fleckenmuster der Leoparden bildet keine perfekten Kringel.\n<\/p>\n Deshalb haben Mirfendereski und seine Kollegen Turings Theorie im Jahr 2025 um einen weiteren Mechanismus erg\u00e4nzt. Zu Turings Reaktions-Diffusions-Mechanismus kommt demnach ein Prozess namens Diffusiophorese hinzu. Bei diesem ziehen die diffundierenden Molek\u00fcle andere Teilchen mit sich. Dadurch kommen Muster mit klar voneinander abgegrenzten Farbbereichen zustande. Au\u00dferdem spielen die verschiedenen Zellgr\u00f6\u00dfen daf\u00fcr eine Rolle, wie weit und schnell sich Botenstoffe verteilen. Als die Forschenden diese Parameter erg\u00e4nzten, lieferte ihr Modell tats\u00e4chlich scharfe und zugleich unregelm\u00e4\u00dfige Muster, die den nat\u00fcrlichen sehr nahe kommen. Die Fellstreifen der Katzen<\/p>\n![\"Tigerstreifen\"](\"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-content\/uploads\/2026\/01\/symmetrie13g-300x198.jpg\")
<\/a>Alan Turing entwickelte eine Gleichung, das Reaktions-Diffusions-System, das die Gesetzm\u00e4\u00dfigkeit hinter der Entstehung von Fellmustern beschreibt \u00a9 oscarcalero\/ iStock
\nVom idealisierten Modell zu nat\u00fcrlicher Unvollkommenheit<\/p>\n
\n![\"Katze\"](\"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-content\/uploads\/2026\/01\/symmetrie14g-300x200.jpg\")
<\/a>Das Wechselspiel zwischen dem Wachstumsfaktor Wnt und dem Gen Dickkopf 4 erzeugt die Fellstreifen der Katze \u2013 wie von Turing postuliert. \u00a9 step2626\/ iStock\n<\/p>\n