LAS VEGAS – Tepsilerde filizlenen chia tohumları, bilgisayar bilimcisi ve bilge Alan Turing tarafından onlarca yıl önce önerilen bir matematiksel modeli deneysel olarak doğruladı. Model, çöl bitki örtüsünde, leopar lekelerinde ve zebra çizgilerinde desenlerin nasıl ortaya çıkabileceğini açıklar.
Doğadaki bu ve diğer lekeli ve çizgili özellikler, Turing desenleri olarak adlandırılan örneklerin örnekleridir, çünkü 1952’de Turing, rakip faktörler arasındaki basit etkileşimlerin şaşırtıcı derecede karmaşık yüzey desenlerine yol açabileceğine dair denklemler sunmuştur. Kurak bölgeler söz konusu olduğunda, bitkiler arasındaki nem rekabeti, bitki örtüsünün karmaşık dağılımını yönlendirecektir.
Ancak Turing’in modelinin gerçek dünyadaki kalıpları açıkladığını kanıtlamak zor oldu (SN: 21.10.15). Turing’in fikrinin gerçekten bitki örtüsünün doğal dağılımının arkasında olup olmadığı açık değildi. Atlanta’daki Georgia Tech’ten fizikçi Flavio Fenton, fikrin bir bilgisayarda benzer şekiller üreten matematiksel bir tam-böyle hikayesi olabileceğini söylüyor.
American Physical Society toplantısında sunulan araştırmada, 2022 yazında Fenton’ın laboratuvarında çalışan Brendan D’Aquino, Turing’in modelinin bitki örtüsündeki kalıpların altında gerçekten yattığını doğrular gibi görünen bir deneyi anlattı.
Ekip, chia tohumlarını tepsilerde eşit katmanlar halinde büyüttü ve ardından mevcut nemi ayarladı. Özünde, araştırmacılar, Turing denklemlerinde görünen faktörleri deneysel olarak değiştiriyorlardı. Elbette doğal ortamlarda görülenlere benzeyen desenler ortaya çıktı. Modeller aynı zamanda Turing modelinin bilgisayar simülasyonlarına çok benziyordu.
Chia tohumlarıyla yapılan deneyler (üstte) ve onları taklit eden simülasyonlar (altta), su için yarışan bitki örtüsünde Turing modellerinin ortaya çıktığını gösteriyor. Üst sıra, su mevcudiyeti arttıkça (soldan sağa) modelin nasıl değiştiğini gösterir. Simüle edilmiş manzaralar, yağış arttıkça benzer desenler gösteriyor (soldan sağa).Brendan D’Aquino (fotoğraflar), Abouzar Kaboudian (simülasyonlar)
Northeastern Üniversitesi’nde bilgisayar bilimi lisans öğrencisi olan D’Aquino, “Önceki çalışmalarda,” dedi, “insanlar dünyada buldukları Turing kalıplarını gözlemlemek için modelleri geriye dönük olarak uyduruyorlardı. Ancak burada, modeldeki ilgili parametreleri değiştirmenin beklediğimiz deneysel sonuçları ürettiğini gösterebildik.”
Turing desenleri bazı kimya deneylerinde ve diğer yapay sistemlerde üretilmiş olsa da, ekip canlı bitkilerle yapılan deneylerin Turing’in matematiksel içgörüsünü ilk kez doğruladığına inanıyor.
