Оказывается, для формирования сложного рисунка волос коже, возможно, даже не нужны подробные генетические инструкции. Клетки способны самостоятельно определять своё расположение, ориентируясь на химические сигналы соседей.

Как кожа определяет место для каждого волоса

Расположение волосяных фолликулов формируется задолго до рождения. Ещё во время эмбрионального развития на коже появляются крошечные группы клеток — плакоды. Именно из них впоследствии развиваются волосяные фолликулы, производящие волосы.

Плакоды возникают не где попало. У разных млекопитающих они образуют характерные геометрические рисунки. Например, у обычных лабораторных мышей новые фолликулы появляются примерно на одинаковом расстоянии от уже существующих, постепенно заполняя свободные участки кожи.

Долгое время биологи объясняли этот порядок довольно сложным механизмом. Согласно распространённой теории, каждая появившаяся плакода выделяет вещество, которое препятствует образованию других плакод поблизости. По мере роста эмбриона кожа растягивается, расстояния увеличиваются, и в освободившихся промежутках возникают новые фолликулы.

Эта модель хорошо описывает развитие шерсти у лабораторных мышей. Однако с её помощью трудно объяснить, почему у некоторых других животных фолликулы располагаются совсем иначе.

Группа исследователей под руководством Афанасии Цики (Athanasia Tzika) и Мишеля Милинковича (Michel Milinkovitch) предложила альтернативное объяснение.

Клетки сами находят своё место

Учёные обратили внимание на явление под названием хемотаксис — способность клеток двигаться в сторону определённых химических веществ. Например, благодаря этому механизму иммунные клетки находят участки воспаления.

Исследователи предположили, что похожий процесс может управлять расположением будущих волосяных фолликулов.

Они разработали математическую модель, в которой клетки внутреннего слоя кожи перемещаются под действием химического сигнала, выделяемого наружным слоем — эпидермисом.

В модели клетки взаимодействовали друг с другом, собирались в группы и постепенно формировали упорядоченный рисунок. При этом никто не задавал им точные координаты будущих фолликулов.

Компьютерное моделирование воспроизвело последовательность появления волосяных зачатков у обычных лабораторных мышей. Причём получился практически тот же рисунок, который раньше объясняли действием веществ, препятствующих появлению соседних фолликулов.

Иными словами, сложная организация могла возникать сама собой благодаря простым взаимодействиям клеток.

Проверка на необычных мышах

Чтобы проверить, насколько универсальна новая модель, исследователи обратились к иглистым мышам Acomys dimidiatus.

У этих грызунов волосяные фолликулы образуют особенно правильный рисунок с выраженным направлением роста. Прежняя теория не могла удовлетворительно объяснить такую структуру.

Учёные использовали трёхмерные изображения эмбриональной кожи иглистых мышей и внесли в модель особенности её роста и биохимических взаимодействий.

Результат подтвердил их предположение: тот же механизм хемотаксиса воспроизвёл и необычное расположение фолликулов у иглистых мышей.

Получается, что для создания разных рисунков шерсти природе необязательно использовать совершенно разные механизмы. Достаточно изменить свойства химических сигналов, характер взаимодействия клеток или скорость роста кожи.

«Наша работа показывает, что простые клеточные взаимодействия способны создавать удивительное разнообразие тканевых структур, возникавших в ходе эволюции», — объясняет Афанасия Цика.

Что открытие означает для человека

Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) в июле 2026 года, посвящено фундаментальному вопросу биологии: как из множества отдельных клеток возникают сложные и упорядоченные структуры организма.

Ведь похожим образом во время эмбрионального развития формируются не только волосы. Перья птиц и многие виды чешуи также начинают развиваться из плакод. Поэтому понимание механизмов их расположения может помочь объяснить гораздо более широкий круг процессов.

Правда, пока исследователи показали, что предложенная математическая модель воспроизводит наблюдаемое развитие волосяных фолликулов у двух видов мышей. Непосредственного подтверждения того, что этот механизм действует точно так же в человеческой коже, ещё нет.

Тем не менее результаты меняют представление о том, как организм создаёт сложные структуры. Возможно, коже вовсе не требуется отдельная инструкция для размещения каждого волоса. Достаточно нескольких простых правил взаимодействия клеток, а упорядоченный рисунок возникает как естественный результат их совместной работы.