El código oculto detrás de las manchas y rayas del reino animal

Durante siglos, los científicos y naturalistas han admirado los patrones que cubren la piel de tigres, cebras, leopardos y peces tropicales. Sabemos que estas formas cumplen funciones esenciales —como el camuflaje, la regulación térmica o la defensa contra depredadores—, pero la pregunta más intrigante ha sido siempre cómo la naturaleza logra diseñarlas con tanta precisión. Hoy, gracias a décadas de investigación, ese misterio comienza a descifrarse, y el resultado combina matemáticas, biología y hasta fenómenos cotidianos como lavar la ropa o un embotellamiento vial.

Todo comenzó en 1952, cuando el matemático Alan Turing, célebre por haber descifrado los códigos nazis, propuso un modelo para explicar cómo los organismos crean patrones a partir de tejidos uniformes. Su teoría de “reacción-difusión” describía la interacción entre dos sustancias químicas —un activador y un inhibidor— que se expanden en el cuerpo en diferentes velocidades. El activador estimula la formación de color, mientras que el inhibidor lo frena en las zonas cercanas, generando manchas o rayas que se distribuyen de manera estable y armónica. Este simple mecanismo matemático podía producir una enorme diversidad de diseños naturales, desde las motas de un guepardo hasta las rayas de una cebra.

Décadas después, los científicos comprobaron que el modelo de Turing era correcto en su base, pero le faltaba un ingrediente crucial: los patrones reales en la naturaleza son más nítidos y definidos de lo que sus ecuaciones podían reproducir. Para resolver ese dilema, los investigadores introdujeron un fenómeno físico llamado difusioforesis, también conocido como el “efecto lavandería”. En términos simples, así como las moléculas de jabón arrastran la suciedad al lavar ropa, los pequeños morfógenos químicos pueden mover y organizar células de pigmento más grandes dentro de la piel. Al añadir este proceso a las simulaciones, los modelos generaron líneas y formas más precisas, idénticas a los patrones de peces tropicales como el pez cofre ornamentado.

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Sin embargo, la perfección también resultó ser un error. Los patrones simulados eran demasiado uniformes, sin las pequeñas irregularidades que dan realismo a los animales reales. Los científicos descubrieron entonces que la clave estaba en las dimensiones físicas de las propias células pigmentarias. Estas no son puntos abstractos, sino entidades con tamaño y movimiento que pueden chocar entre sí. Cuando se acumulan o bloquean —como autos en un embotellamiento— surgen distorsiones naturales, bordes rugosos y pequeñas interrupciones que dotan al pelaje de un aspecto auténtico. En otras palabras, la belleza biológica nace de la imperfección.

El último hallazgo transformó por completo la visión del proceso, los animales no desarrollan sus patrones al mismo tiempo que el color. En su fase embrionaria, la piel primero crea un “prepatrón invisible”, un boceto químico que actúa como un libro para colorear. Solo más tarde, las células pigmentarias migran para rellenar esas líneas. En los gatos, por ejemplo, el gen Dkk4 funciona como el inhibidor del sistema, estableciendo ese boceto previo. Las variaciones en su actividad explican la diversidad entre especies, copias normales del gen producen manchas amplias como las de los servales; versiones parcialmente activas originan motas pequeñas, y mutaciones completas generan pelajes punteados, como en los gatos abisinios.

Estos descubrimientos demuestran que el código de la naturaleza combina matemáticas elegantes, física cotidiana y caos biológico controlado. Lo que comenzó como una idea teórica de Turing se ha convertido en una herramienta para entender cómo la vida organiza sus propias formas. Más allá de la fascinación estética, este conocimiento podría tener aplicaciones prácticas: desde materiales inteligentes que cambien de color hasta parches médicos que detecten alteraciones en la piel o el flujo celular.

En última instancia, los patrones del reino animal no solo son una muestra de belleza evolutiva, sino también una ventana al lenguaje oculto con el que la naturaleza escribe sus diseños. Como concluye el investigador Yipeng Liang: “El patrón de Turing sigue siendo fundamental, pero la naturaleza es más complicada —y mucho más ingeniosa— de lo que pensábamos”.

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Con información de Popular Science, Newsweek y Knowable Magazine.