არსებობს ტიტების სახეობა — "გატეხილი ტიტები" — რომელიც უჩვეულო ზოლებითაა დაფარული. ეს ყვავილები განსაკუთრებული პოპულარობით მე-17 საუკუნეში სარგებლობდა. 1928 წელს მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ ზოლებს ინფექცია — ტიტების გამტეხი ვირუსი — იწვევს. ამისდა მიუხედავად, ამ ზოლების ჩამოყალიბების ზუსტი მექანიზმი ამ დრომდე ბუნდოვანი იყო.

კვლევას ალბერტას უნივერსიტეტის მათემატიკის პროფესორი, თომას ჰილენი, უძღვებოდა. მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ ტიტების გამტეხი ვირუსი ანთოციანინების გამოყოფას აკავებს. ანთოციანინი პიგმენტია, რომელიც ტიტებს ხასხასა შეფერილობას აძლევს.

"პრინციპი ძალიან მარტივია. მცენარე პიგმენტის გამოყოფას ცდილობს, ვირუსი კი — ვირუსისას. თუ ვირუსი საკმარისად ძლიერი აღმოჩნდება, იგი მთლიანად ითვისებს მცენარის მექანიზმებს. ამის შემდეგ კი ტიტებს შეფერილობის მიღებისთვის რესურსი აღარ რჩება", — განმარტავს ჰილენი.

ზოლების არსებობა შემდეგნაირად შეგვიძლია ავხსნათ: ტიტის ფურცლები, რომლებიც ნაკლებადაა ინფიცირებული, შეფერილობას ინარჩუნებს. ყვავილის მეტად ინფიცირებული ნაწილები კი უფერული ხდება.

ჰილენმა და მისმა კოლეგებმა სპეციალური მათემატიკური მოდელი შექმნეს, რომელიც ვირუსს, პიგმენტის წარმოქმნასა და უჯრედის რესურსებს შორის კავშირის სიმულაციას ახდენს. მოდელი ორ მექანიზმს აერთიანებს — სუბსტრატ-აქტივატორისა და ვოლპერტის პოზიციური ინფორმაციის მექანიზმებს.

სუბსტრატ-აქტივატორის მექანიზმი ძალიან ჰგავს მათემატიკაში კარგად ცნობილ კონცეფციას — ტიურინგის არასტაბილურობას. ეს ცნება ბუნებაში გავრცელებულ სხვა კანონზომიერებებს ხსნის — მაგალითად, ზებრას ზოლებს ან ლეოპარდის ლაქებს. ამჯერად კი მეცნიერებმა ეს მექანიზმი იმის ასახსნელად გამოიყენეს, თუ როგორ მოძრაობს ვირუსი ტიტაში სხვადასხვა სიჩქარით, როგორ აინფიცირებს სხვადასხვა არეალს და შესაბამისად, როგორ იწვევს სხვადასხვაგვარ პიგმენტაციას.

ჰილენი ამ ფენომენს სავაჭრო მოლებს ადარებს, რომლებშიც ზოგ მაღაზიას შავ პარასკევთან დაკავშირებით ფასდაკლებები აქვს, ზოგს კი — არა. ფასდაკლებული პროდუქცია სუბსტრატია, მომხმარებლები კი — აქტივატორები. ფასდაკლებების მქონე მაღაზიებში უამრავი ადამიანი ირევა, დანარჩენი მაღაზიები კი თითქმის ცარიელია. ტიტებთან რომ გავაიგივოთ, სუბსტრატი უჯრედის რესურსების ის ნაწილია, რომელსაც მცენარე პიგმენტის წარმოსაქმნელად იყენებს, აქტივატორი კი ამ შემთხვევაში ვირუსია.

ვოლპერტის პოზიციური ინფორმაციის მექანიზმი თავდაპირველად ემბრიონში მიმდინარე ქიმიური სიგნალიზაციის ასახსნელად შეიქმნა. როცა ორგანოები ვითარდება, უჯრედებმა უნდა იცოდნენ, თუ რა მიმართულებით წავიდნენ. მაგალითად, გულის უჯრედი — რა მიმართულებით უნდა წავიდეს იგი, რათა სხვა გულის უჯრედებს შეხვდეს და ერთობლივად ჯანსაღი გული ჩამოაყალიბონ? მექანიზმი ქიმიურ სიგნალიზაციას უკავშირდება — შესაბამისი სიგნალის მიღების შემთხვევაში, უჯრედი უნდა გაჩერდეს.

სუბსტრატ-აქტივატორის მექანიზმი ტიტაში არასტაბილურობას ქმნის. ეს კი ვირუსს არათანაბრად ავრცელებს. რაც შეეხება ვოლპერტის მექანიზმს — იგი განსაზღვრავს, თუ რა რაოდენობის პიგმენტი უნდა მიიღოს ყვავილის თითოეულმა ნაწილმა. შედეგად კი ასეთი უცნაური ტიტები ყალიბდება.

კვლევის პირველმა ავტორმა მოდელის შემოწმება განიზრახა. ამისთვის მან MATLAB-ში კოდი დაწერა. MATLAB პროგრამირების ენაა, რომელსაც მათემატიკაში ხშირად იყენებენ. სიმულაციით რამდენიმე გამოსახულება შეიქმნა, რომელიც ზოლებიან ტიტებს ძალიან ჰგავს. ავტორის თქმით, ნებისმიერი რამ, რაც შეიძლება დიფერენციალური განტოლებებით გადმოიცეს, ასევე პროგრამირების ენითაც გამოისახება. შემდეგ კი ამ ამოცანას კომპიუტერი ამოხსნის.

ჰილენის თქმით, მოდელი ბუნებაში გავრცელებული სხვა კანონზომიერებების ასახსნელადაც გამოიყენება. მაგალითად, შროშანთა ოჯახის ყვავილებზეც, სავარაუდოდ, იმავენაირი მექანიზმი მოქმედებს. ეს იქიდან გამომდინარეობს, რომ საკვები ნივთიერებები ყვავილთა ორივე სახეობაში ერთნაირად გადაიცემა. გარდა ამისა, რადგან ვირუსი მცენარეს ასუსტებს, მათემატიკური მოდელები კომერციული ყვავილების ბიზნესებსაც შეიძლება დაეხმაროს.