El campo de la ciencia de las plantas está en proceso de ser profundamente transformado por las nuevas tecnologías de imagen y modelado. Estas herramientas están permitiendo a los científicos mirar dentro de la hoja con una claridad y resolución inconcebibles hace una generación.
En una publicación reciente, un equipo de científicos australianos y estadounidenses demostró cómo las imágenes tridimensionales 3D ahora pueden reproducir la realidad interna de la hoja, incluidos los procesos dinámicos de intercambio de carbono y agua.
El profesor John Evans, de la Escuela de Investigación de Biología de la Universidad Nacional de Australia ANU, y uno de los autores de la investigación, dijo que aunque las hojas y las células vegetales son tridimensionales, los biólogos de plantas usan modelos 1D o 2D altamente simplificados, evadiendo la realidad 3D difícil, confusa y hermosa.
"La hoja es un paisaje increíblemente complejo, donde el agua y los gases fluyen en muchas direcciones dependiendo de variables como la temperatura, la calidad de la luz y el viento. Las imágenes en 3D le dan una idea de lo que realmente está sucediendo", dijo el profesor Evans, quien esun investigador jefe en el Centro de Excelencia del Consejo de Investigación Australiano para la Fotosíntesis Traslacional CoETP.
Estas tecnologías permiten responder preguntas muy interesantes, algunas de las cuales han eludido a los científicos durante muchos años ", dijo.
Las imágenes se crean a partir de muestras biológicas, integrando medidas de hojas en 2D para crear volúmenes y superficies en 3D. La representación en 3D permite una base anatómicamente correcta para el modelado y las simulaciones biofísicas para proporcionar una vista dinámica de los procesos dentro de las células y tejidos de las plantas.
"En este artículo, mostramos el enorme potencial que puede tener la complejidad 3D para mejorar nuestra comprensión de las hojas en múltiples niveles de organización biológica, incluido el aprovechamiento del conocimiento para mejorar el rendimiento fotosintético de los cultivos", dijo la profesora Margaret Barbour deUniversidad de Sydney y un investigador asociado de CoETP.
"Es un poco como poder caminar dentro de la hoja, en lugar de mirarla aplastada en dos dimensiones", dijo el profesor Barbour.
Los científicos predicen que utilizando un enfoque de colaboración, podrán responder, en la próxima década, preguntas pendientes sobre cómo la disposición especial en 3D de los orgánulos, células y tejidos afecta la fotosíntesis y la transpiración.
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Materiales proporcionado por Universidad de Sydney . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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