蜥蜴鳞片切换颜色的规则与Ising模型相匹配作者：希瑟·M·希尔编译：纯珍

【蜥蜴鳞片切换颜色的规则与Ising模型相匹配】作者：希瑟·M·希尔
编译：纯珍

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图片来自：胡安·拉克鲁兹/CCBY-SA3.0
Timonlepidus
，也被称为单眼蜥蜴，有黑色和绿色鳞片的花纹皮肤。在蜥蜴的青春期，每个鳞片都可以从绿色变为黑色，反之亦然。随着年龄的增长，它的年轻斑点一次改变一个比例，形成迷宫般的花纹，这些花纹在成年后变得固定。
五年前，日内瓦大学的MichelMilinkovitch和他的同事发现，他们可以用细胞自动机模拟T.Leimus皮肤花纹的形成。该模型可能最为人所知的是约翰·霍顿·康威的《生命游戏》，它由一个细胞网格组成，每个细胞都按照一套规则进化。现在，研究人员发现了一种更简单的模式演化描述：Ising模型（Ising模型最初是为铁磁体制定的，它正确地预测了爬行动物皮肤模式的复杂演变），一种铁磁性的统计力学模型。
任何给定比例改变其颜色的几率取决于其最近的鳞片；鳞片似乎避免与太多相邻的颜色共享相同的颜色。蜥蜴皮肤的细胞自动机模型需要许多参数，这些参数以鳞片从黑色变为绿色或从绿色变为黑色的概率的形式，作为黑色或绿色相邻数量的函数。但这种行为也让人想起反铁磁自旋的晶格：每个自旋都与尽可能多的相邻的晶格反对齐。

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图片来源：S.Zakany、S.Smirnov、MCMilinkovitch、Phys 。牧师莱特。 128,048102(2022)
Milinkovitch和他的同事发现，在外部磁场中的有限温度下，反铁磁体的Ising模型与观察到的蜥蜴时尚行为和细胞自动机模型的结果相匹配，如图所示。（外部磁场可替代鳞片对黑色而非绿色的轻微偏好，有限温度反映了过程中随机性的作用。）该模型正确地预测了花纹随时间的演变、最终花纹和绿色和黑色鳞片的整体平衡。它用一个方程和两个参数来做到这一点。
Ising模型不需要任何关于细胞如何相互作用的微观信息，但未来的研究可以探索细胞水平参数如何影响Ising模型的拟合参数。该模型也可能适用于希拉怪物和其他具有颜色翻转鳞片的物种。

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