Es bien sabido que a medida que las plantas crecen, sus tallos y brotes responden a señales externas como la luz y la gravedad. Pero si todas las plantas tienen estímulos similares, ¿por qué hay tantas formas de plantas diferentes? ¿Por qué un sauce llorón crece hacia abajo mientras está cerca?¿La hiedra venenosa se dispara hacia arriba?
Utilizando ideas matemáticas simples, los investigadores de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas SEAS John A. Paulson de Harvard construyeron un marco que explica y cuantifica las diferentes formas de los tallos de las plantas.
La investigación se publica en el Revista de la interfaz de la Royal Society .
"Hemos combinado, en una teoría, la capacidad de una planta para percibirse a sí misma y su entorno mientras está limitada por la gravedad y su naturaleza elástica", dijo L. Mahadevan, profesora de Matemática Aplicada de Lola England de Valpine, de Organismic and EvolutionaryBiología y física ". Al tener en cuenta estos factores, podemos explicar el rango de formas que se ven en la naturaleza sin la necesidad de estrategias de crecimiento complejas. Esto a su vez implica que la diversidad de morfologías observadas en su jardín puede deberse a causas muy simples."
Mahadevan también es miembro de la facultad central del Instituto Wyss de Ingeniería Biológicamente Inspirada en Harvard.
Mahadevan y el coautor Raghunath Chelakkot describen los brotes de las plantas como 'sensibles', lo que significa que pueden sentir su propia forma y la dirección de la gravedad y la luz a través de las vías mecanoquímicas.
Cuando estas vías son activadas por estímulos, una parte del brote puede crecer en relación con otra y cambiar de forma. Los brotes del sauce llorón, por ejemplo, intentan crecer hacia arriba, lejos de la gravedad y hacia la luz. Pero, porqueson tan suaves que los brotes se hunden bajo el peso de la gravedad y caen en cascada hacia el suelo. Por otro lado, los brotes de hiedra venenosa comienzan creciendo hacia abajo antes de girar hacia arriba.
La forma en que los organismos perciben y responden a estas señales externas es importante para comprender todo, desde el crecimiento de las plantas hasta el desarrollo humano.
"Los diferentes órganos de nuestro cuerpo crecen y adquieren sus formas características respondiendo a señales tanto internas como externas, como la gravedad", dijo Mahadevan. "Todavía no entendemos cómo surgen los cambios de forma a gran escala de una combinación de deteccióny crecimiento, y nuestro estudio intenta ver un ejemplo de esto "
La investigación fue apoyada en parte por la Fundación MacArthur.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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