有一种特殊的蜥蜴会随着年龄的增长而改变斑点的颜色，研究人员刚刚发现了控制这种特殊变形的数学规则。

这是一种30到35英寸的爬行动物，生活在欧洲。这些蜥蜴天生就有不起眼的棕色和白色圆点。但随着它们的成长，它们的身体会形成这种美丽的、迷宫般的绿色和黑色图案。我们不知道为什么会这样，但现在，我们知道了更多关于如何。本周发表在《自然》杂志上的一项研究报告称，蜥蜴的鳞片可能会根据特定的数学模型而变化。奇怪的是，这个模型和科学家长期以来认为的确定动物如何得到点和条纹的模型有些不同。

事实上，一个关于生物模式如何形成的总体理论来自一个不太可能的地方：代码破译者艾伦图灵。大约65年前，他提出条纹、斑点，甚至手指之类的附属物，可能是由两种假设物质之间的一系列化学作用产生的：一种是活化剂，一种是抑制剂。当这两种物质以不同的速度像动物的皮肤一样在画布上扩散时，它们相互竞争产生图案。

观看这段MinuteEarth视频，了解图灵模型的解释：

科学家们仍在研究图灵机制产生的特定点和条纹，以及生物中的实际激活剂和抑制剂。但是进化生物学家米歇尔·米林科维奇想知道图灵的模型是否也适用于有头蜥蜴如何改变鳞片的颜色。

米林科维奇的实验室对美和控制美的规则很感兴趣，他说。因此，他和他的同事们从刚孵化的时候开始，用三年时间对三只有头蜥蜴进行了三维扫描，以追踪它们的颜色在这些年里是如何变化的。他们发现了一些奇怪的现象：鳞片不断地从绿色变为黑色，或从黑色变为绿色，这取决于它们的邻居的颜色。一般绿色鳞片被四黑二绿鳞片包围，黑色鳞片被三黑三绿鳞片包围(研究人员在分析中忽略了蜥蜴的腹部鳞片和蓝色斑点。）

这让米林科维奇想起了约翰·冯·诺依曼（johnvonneumann）在20世纪40年代开发的一个数学模型，即细胞自动机。这种计算模型基本上是一个由连接的单元组成的网格，每个单元的状态由其相邻单元的状态决定(如果你玩一个模拟的话，这是很容易理解的，而且很难用语言来解释，所以点击这个链接来玩有史以来最著名的细胞自动机，米林科维奇想知道这个数学模型是否能在一个生物身上得到体现：“如果每一个尺度都随着它的邻居的状态而改变颜色呢？”

当他和他的同事们仔细计算这些数字时，结果证明他是对的。”每一个尺度都能感知到邻居的颜色，然后根据邻居的情况做出决定。米林科维奇仍在缩小究竟是什么生物信号控制着这一点。

然而，图灵机制并没有完全消失。事实上，当米林科维奇和他的同事调整他们的模型，将鳞片的厚度和鳞片之间皮肤的厚度结合起来时，图灵的模型突然起了作用：基本上，只要参数正确，图灵的模型就可以在生物的皮肤上创建冯·诺依曼的细胞自动机。

不列颠哥伦比亚大学数学家Leah Edelstein Keshet在与Milinkovitch论文一起发表的一篇评论中写道，这项研究揭示了“细胞自动机不仅是一个抽象的概念，而且对应于生物进化产生的过程。”。那么，这有什么关系呢？”“我们只是想更好地了解宇宙，”米林科维奇说在这种情况下，我们的宇宙就是这只美丽的蜥蜴。”