生物帮蜻蜓和其他昆虫翅膀上精致的纹理就像指纹:每只翅膀都显示出不同的图案。一项新的研究发现，随机数学过程可能有助于解释某些被称为次级静脉的细丝是如何形成这些复杂图案的。
昆虫的翅膀由两种类型的静脉组成，它们都提供结构支撑(SN: 6/24/17，第5页)。原发性静脉，倾向于长而相对直，在一个物种的每个成员的翅膀上的相同位置被发现。但是较小的，次级脉出现在每只翅膀的不同部位。
这两种纹理一起从机翼上分割成许多小碎片，就像彩色玻璃窗的碎片。科学家们通过计算每个微小部分的面积，并量化它是圆形的还是拉长的，对232个物种的468个翅膀进行了表征。
科学家们在9月17日的《美国国家科学院院刊》上报告说，一系列特殊的步骤重现了机翼的图案。研究小组首先模拟了一只缩小的翅膀，模拟了昆虫在发育过程中发生的过程。首先，主脉的放置将翅膀分成了大区域。然后，研究人员随机选择平均间隔的位置，称为“抑制中心”，在每个翅膀区域。在真正的昆虫中，这些抑制中心可能对应于化学信号阻止静脉形成的地方。
然后，研究人员通过一种被称为Voronoi镶嵌的数学机制来选择次级静脉的位置。它在每个选定的抑制中心周围分割出一个区域，这样一个区域内的每个点都比任何其他点更接近它的抑制中心。最后，机翼变大，部分被拉伸，部分区域被拉长。
这种技术产生了模拟蜻蜓翅膀，其部分在伸长和大小上与真实的翅膀基本一致。这项技术同样适用于那些翅膀形状不同的远亲昆虫，比如蚱蜢。
研究人员没有假设静脉发育背后的分子机制，只是表明数学过程可以复制这些模式。类似的基于数学的解释被假设来解释生物学中的其他模式是如何形成的
