El color del pelaje es causado por las acciones de varios genes involucrados en la producción y deposición de pigmentos en la piel. El color del pelaje es un rasgo poligénico y hay un artículo decente de Wikipedia que habla sobre algunos de los loci involucrados en los perros: el pelaje (perro).
El diseño de formas (rayas, manchas, etc.) es un poco más complicado. ¿Cómo sabe una célula que deposita pigmento dónde está en el cuerpo y luego, en concierto con las células cercanas, produce y acumula el color y la cantidad de pigmento adecuados para formar patrones coherentes?
Un modelo de cómo se hace esto es a través de sistemas de reacción-difusión. Estos sistemas fueron discutidos por primera vez en un artículo de Alan Turing quien, además de ser un contribuyente brillante a la informática y las matemáticas, fue uno de los fundadores de la biología moderna del desarrollo y la biología de sistemas. En resumen, estos sistemas crean patrones permanentes mediante la interacción de reacciones químicas locales y la difusión de productos. Un ejemplo visual realmente asombroso de un sistema de reacción-difusión es la reacción de Belousov-Zhabotinsky
En un sistema biológico, los reactivos podrían ser morfógenos o factores de transcripción que difunden y alteran la expresión génica de manera predecible a través de un medio de células. Las células a distancias particulares entre sí o desde algún centro de desarrollo importante ocuparán diferentes posiciones en el gradiente de difusión y se comportarán de manera diferente. Recientemente se demostró que esto está involucrado en las rayas Zebra y es probable que sea cierto en muchos otros casos de patrones de pelaje complejos.
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