Las plantas hacen cálculos aritméticos para sobrevivir

Las plantas tienen la capacidad de resolver problemas matemáticos que las ayudan a regular las reservas de alimentos durante la noche.

Los vegetales que llevan a cabo un proceso llamado fotosíntesis a través del cual utilizan la energía de la luz solar y el dióxido de carbono del aire para generar almidón y azúcares. En el transcurso de la noche, consumen el almidón almacenado para mantenerse con vida y seguir creciendo. Usan el almidón a una velocidad precisa para tener 5% de reserva al amanecer, cuándo empieza a producir más.

Él estudio de algunas especies ha demostrado que efectivamente las plantas computan a qué velocidad deben consumir ese alimento durante la noche. Según investigadores ingleses , los vegetales «calculan » la cantidad de almidón que consumen para regalar sus reservas de alimentos. Los expertos del centro John Innes de Norwich, Inglaterra , descubrierón cálculos sofisticado de aritmética en la biología de las plantas . Ellos estudiaron ejemplares de Arabidopsis , un género de plantas herbácea de la familia de las barsicáseas.

Durante la noche, cuándo la planta no puede utilizar la energía solar para convertir dióxido de carbono en azúcares y almidón, regula sus reservas de alimentos para garantizar que estos duren hasta el amanecer. A través de modelos matemáticos, los científicos pudieron demostrar que la cantidad de almidón consumida por las plantas durante la noche es calculada a partir de OPERACIONES ARITMÉTICAS muy específicas.

Las plantas calculan la cantidad de alimentos que necesitan reservar según la duración de la noche, no importa que sean noches de 8,12 o 16 horas . Según parece , los vegetales dividen el almidón que tienen almacenado entre las horas que faltan para que amanezca y asi establecen a qué ritmo deben consumirlo.

Con el fin de observar como las plantas se adaptaban , los científicos utilizaron plantas controladas con un ritmo preestablecido de días con 12 horas de luz y 12 horas de noche a los que cambiaron bruscamente la duración reduciendo la cantidad de luz a 8 horas o aumentándola a 16 horas. En cada cada cambio , la planta ajustó sus parámetros y siempre consumió el 95% de sus recursos . ¡ Siempre !.

En otras palabras , el reloj interno de las plantas es capaz de hacer ajustes muy preciosos en función de los cambios, por ejemplo, si el sol cae después de 8 horas (y no en 12 como suele hacerlo habitualmente), el reloj biológico de la planta calculan 24 horas (tiempo total) menos 8 horas (iluminadas), lo qué le da resultado una noche con duración de 16 horas .

Los experimentos del grupo británico demostraron que para controlar su consumo de almidón de forma tan precisa, la planta realiza un sofisticado cálculo matemático. Durante la noche, ciertos mecanismos dentro de la hoja miden la cantidad de almidón almacenado; está información proviene del reloj interno de la planta, similar al reloj biológico de los humanos.

Los científicos concluyeron que las aves también podrían utilizar métodos similares para presentar la concentración de grasa corporal durante períodos migratorios.

CÓMPUTOS VEGETALES

Otra investigación desarrollada por David Peak , científicos de la Universidad de Utah, Estados Unidos, ha descubierto que las plantas también emplean un sistema de computación distribuída para saber cuándo deben respirar, tomar CO2 o absorber agua.

Él mismo modelo matemático lo emplean las hormigas para encontrar el alimento y construir los nidos.

La computación distribuída, consebida hace varias décadas, es una forma compleja de procesar información a través de la cooperación automatizada de computadoras que comparten un mismo programa de información y que están comunicadas entre sí por una red.

Lo que han descubierto los investigadores de la Universidad de Utah es que las plantas utilizan un sistema muy semejante al de computación distribuída para reunir información del entorno y tomar las decisiones más adecuadas para su supervivencia.

Él estudio pormenorizado e la forma en que las plantas abren sus canales para desprender oxígeno, tomar CO2 o absorber agua, llevó a los investigadores a descubrir un modelo de comportamientos similar al de la computación distribuída.

La estadistica sobre el tamaño de la aperturas de los orificios de las hojas de las platas, y sobre la frecuencia con que se producen, es la misma que emplean los así llamados autómatas celulares , un sistema dinámico discreto dentro del cual dentro del cual cada una de sus celulas ( o partículas) toma información del entorno y se comporta en sintonía con lo demás.

Los autómatas celulares fueron concebidos a finales de la década de 1940 por el matemático húngaro John von Neumann siguiendo una sugerencia de otro matemático, el polaco stanislav Ulam, con el objetivo de crear un modelo probabilístico del comportamiento de los sistemas externos y complejo.

De la misma forma que lo hacen los autómatas celulares, cada una de las hojas de la planta la como una celda o (computadora) independiente que responde a lo que hacen las las demás hojas, conformando un sistema de información-reacción que permite regular con mayor perfección los mecanismos de la vida de la planta.

Los investigadores han podido observar como diferentes partes de una hoja tomando información y se la vamos pasando y célula en célula. De esta forma la hoja va cerrando o abriendo grupos de estomas (pequeños orificios controlables de la hoja) de tal modo que los abiertos o los cerrados siempre están actuando de acuerdo al micro ambiente que rodea a la planta.

Al al igual que ocurre la computación distribuída, la información intercambiadas entre los componentes de un sistema es lo que desencadena un proceso de resolución que permite trabajar uno o varios problemas. Por eso, Peak y sus colegas considera qué el modelo celular puede explicar el procedimiento que siguen las plantas para regular sus mecanismos vitales , como la fotosíntesis y la nivelación de su vapor de agua.

La computación distribuida se emplea también para estudiar como un sistema decide algo,ya sea un animal ,una persona, una planta, una bandada de pájaros o un hormiguero con la finalidad descubrir los mecanismos ocultos que regulan el funcionamiento de la vida.

Fuentes de esta nota: BBC Ciencia, ABC. es, Tendencias21, Gizmodo y Mature.