Complex morphogenesis of surfaces: theory and experiment on coupling of reaction–diffusion patterning to growth
Notice bibliographique
Résumé
Reaction-diffusion theory for pattern formation is considered in relation to processes of biological development in which there is continuous growth and shape change as each new pattern forms. This is particularly common in the plant kingdom, for both unicellular and multicellular organisms. In addition to the feedbacks in the chemical dynamics, there is then another loop linking size and shape changes with the reaction-diffusion patterning of growth controllers in the growing region. In studies by computation, the codes must incorporate, alongside the usual solvers of the partial differential dynamic equations, a versatile growth code, to express any kind of shape change. We have found that regulation of shape change in particular ways (e.g. to make narrow-angle branchings) demands new features in our chemical mechanisms. Our growth algorithm is for a surface growing tangentially, but moving outward and changing shape to accommodate the extra area. This is potentially applicable both to the tunica layer of multicellular plant meristems and to the growing tip of the cell surface, e.g. in the morphogenesis of single-celled chlorophyte algae which display branching processes: whorl formation in Acetabularia (Dasycladales) and repeated dichotomous branching in Micrasterias (Desmidiaceae). For computational studies, a hemispherical shell is a reasonable idealization of the initial shape. We describe results of two types of study: (1) Pattern formation by three reaction-diffusion models, with contrasted nonlinearities, on the hemispherical shell, particularly to find conditions for robust formation of annular pattern or pattern for dichotomous branching, both of which are common in plants. (2) Sequential dichotomous branchings in a system growing and changing in shape from the hemispherical start.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».