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Compreendendo os desenhos de folhas complexos e extraordinários nas plantas

Compreendendo os desenhos de folhas complexos e extraordinários nas plantas

Provavelmente, muitos de nós não pararam para imaginar como as plantas desenvolvem seus belos padrões de folhas. Temos como certo que eles simplesmente aparecem, sem pensar muito ou se preocupar se existe ou não um design específico para cada arbusto.

No entanto, padrões aparecem em toda a flora que nos rodeia, e os cientistas agora podem provar isso por meio da matemática.

Na verdade, os cientistas criaram modelos que refletem vários dos designs mais famosos da natureza. E, não estamos falando apenas de plantas neste caso. Por exemplo, a sequência de Fibonacci pode ser vista em arranjos de sementes de girassol, cascas de nautilus e pinhas semelhantes.

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O que se concluiu é que o hormônio do crescimento, auxina, está se movendo junto com as proteínas e é transportado ao longo de uma planta e ajuda a criar os padrões.

Com tudo isso dito e feito, alguns padrões de folhas ainda permanecem um mistério.

Modelo de arbusto japonês

The Orixa Japonica, uma planta japonesa com padrões incomuns não se encaixava nas equações que normalmente explicam os projetos das plantas. Então, uma equipe de pesquisadores da Universidade de Tóquio decidiu dar uma olhada mais de perto e atualizar o modelo.

Segundo os autores, o novo modelo, compartilhado em um novo estudo na PLOS Computational Biology, não apenas cria uma réplica do padrão até então desconhecido, mas também exibe outro design em um método melhorado do que era conhecido anteriormente.

“Na maioria das plantas, os padrões filotáticos têm simetria - simetria espiral ou simetria radial”, diz o fisiologista de plantas da Universidade de Tóquio, Munetaka Sugiyama, autor sênior do novo estudo.

“Mas nesta planta especial,Orixa japonica, o padrão filotático não é simétrico, o que é muito interessante. Há mais de 10 anos, tive a ideia de que algumas mudanças no poder inibitório de cada primórdio da folha podem explicar esse padrão peculiar. ”

Depois de vários testes, os autores conseguiram criar padrões extremamente próximos aos da planta original, mas não perfeitamente.

Idade da folha como uma pista

Isso os levou a adicionar um componente às suas equações: a idade da folha.

Pesquisas anteriores consideraram que as folhas não mudam os padrões ao longo do tempo, no entanto, como Sugiyama aponta, essa constante "não é natural do ponto de vista da biologia".

Com este novo fator, a equipe conseguiu imitar os elaborados arranjos de folhas do O. japonica, tudo por meio do crescimento computadorizado.

Para adicionar a cereja no topo do bolo, essas novas e aprimoradas equações também recriaram todos os outros padrões comuns de folhagem e foram capazes de prever as frequências naturais deles com mais precisão do que outros modelos.

Ciera Martinez, um biólogo computacional não envolvido no estudo, disse: "Agora só temos que olhar mais de perto os mecanismos moleculares em plantas reais para tentar descobrir o que o modelo prevê."

Sempre há mais trabalho a ser feito e a pesquisa da equipe de Sugiyama certamente ainda não terminou. Eles estão trabalhando para continuar melhorando seu modelo para que ele gere todos os padrões filotáticos conhecidos.

“Não achamos que nosso estudo seja praticamente útil para a sociedade”, diz Sugiyama. “Mas esperamos que contribua para a nossa compreensão da beleza simétrica da natureza.”

Tudo começou com um arbusto japonês que não se encaixava em nenhuma equação.


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