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La nature est ordonnée, et elle répond à des principes mathématiques. Si cette affirmation peut sembler être un lieu commun, c’est grâce aux découvertes du type de celle d’une équipe de chercheurs de l’Université de Genève (UNIGE). Par communiqué, l’établissement nous apprend qu’une équipe pluridisciplinaire a trouvé une équation simple pour expliquer la distribution pourtant complexe des écailles du lézard ocellé.
« Le vol coordonné des nuées d'étourneaux, l'organisation des réseaux neuronaux ou encore la construction d'une fourmilière: la nature regorge de systèmes complexes dont le comportement peut être modélisé grâce à des outils mathématiques. Il en va de même pour les motifs labyrinthiques formés par les écailles vertes ou noires du lézard ocellé. Une équipe pluridisciplinaire de l'Université de Genève (UNIGE) a pu expliquer, grâce à une équation mathématique très simple, la complexité du système qui génère ces motifs. Cette découverte contribue à une meilleure compréhension de l'évolution des patrons de coloration de la peau: le processus permet de très nombreuses localisations différentes des écailles vertes ou noires mais aboutit toujours à un motif optimal pour la survie des lézards » avance l’UNIGE.
Les travaux de recherche ont été publiés dans Les travaux de recherche ont été publiés dans Physical Review Letters . « Les écailles individuelles du lézard ocellé (Timon lepidus) changent de couleur (du vert au noir, et vice versa) au cours de la vie de l'animal, formant progressivement un motif labyrinthique complexe quand il atteint l'âge adulte. Les chercheurs de l'UNIGE ont montré précédemment que les labyrinthes à la surface de la peau sont formés grâce au réseau d'écailles qui constitue un "automate cellulaire". "Il s'agit d'un système informatique inventé en 1948 par le mathématicien John von Neumann où chaque élément change d'état en fonction de l'état des éléments voisins", explique Stanislav Smirnov » lit-on plus loin.
Et l’UNIGE d’expliquer : « Plus précisément, ils ont adapté le modèle de Lenz-Ising, habituellement organisé sur un réseau carré, au réseau hexagonal des écailles de la peau. A une énergie moyenne donnée, le modèle de Lenz-Ising favorise la formation de toutes les configurations d'état des particules magnétiques correspondant à cette même énergie. Dans le cas du lézard ocellé, le processus de changement de couleur favorise la formation de toutes les distributions des écailles vertes et noires qui aboutissent à chaque fois à un motif labyrinthique (et non des lignes, des taches, des cercles ou des zones unicolores...).»