Gli scienziati mappano la struttura nascosta delle foglie all’interno della pianta monetaria cinese
Come riportato da ScienceDaily, una ricerca condotta presso il Chilly Spring Harbor Laboratory, dove gli scienziati hanno esaminato le foglie della pianta monetaria cinese, scientificamente chiamata Pilea peperomioides, è stata condotta per comprendere effettivamente lo sviluppo delle strutture interne.Si sono concentrati su piccoli pori conosciuti come idatodi. Questi pori sono responsabili del rilascio di acqua e dell’equilibrio dei nutrienti all’interno della foglia. Intorno a questi pori la pianta forma una complessa rete di vene. Quando i ricercatori hanno mappato la distribuzione di questi pori e vene, hanno notato qualcosa di insolito.Lo schema di spaziatura non period casuale. Invece, appariva altamente strutturato. La disposizione somigliava molto a un diagramma di Voronoi, in cui lo spazio è diviso in regioni in base alla distanza da punti specifici. Ogni punto influenza l’space circostante, creando confini netti ma invisibili.
Cosa significa un diagramma di Voronoi in termini semplici
Il diagramma di Voronoi può essere descritto come una figura geometrica che divide lo spazio in segmenti. Ciò significa che ogni punto sarà collegato al punto più vicino nello spazio, creando così una serie di celle in cui ciascuna cella rappresenta un punto.Il diagramma di Voronoi viene utilizzato in informatica per l’allocazione e l’ottimizzazione della rete. L’unicità dell’impianto monetario cinese è che sembra creare la stessa partizione senza calcoli o un sistema informatico. Non esiste un cervello che controlla il processo all’interno della pianta. Non ci sono strumenti di misurazione all’interno del tessuto vegetale. Tuttavia, il risultato assomiglia a un sistema computazionalmente costoso.
Le regole nascoste della crescita dietro la fabbrica monetaria cinese
I ricercatori che lavorano con l’Allen Institute e gli esperti di sviluppo delle piante hanno esplorato come questo modello potrebbe emergere durante la crescita. La loro spiegazione si basa su semplici interazioni locali. Ogni cellula della foglia risponde solo ai segnali vicini. Non “conosce” la forma completa della foglia. Reagisce solo al suo ambiente immediato.Man mano che la foglia cresce, piccoli cambiamenti nel comportamento cellulare modellano gradualmente la struttura delle vene e dei pori. Nel corso del tempo, questi aggiustamenti locali producono un modello più ampio e organizzato. Questo processo non richiede un controllore centrale o consapevolezza matematica. Viene spesso descritto come un algoritmo naturale. Non un programma codificato, ma un sistema biologico che si comporta in modo simile. Regole semplici ripetute più e più volte possono portare a risultati complessi e strutturati.Spicca una singola osservazione dei ricercatori. Le piante non misurano le distanze. Eppure la struttura finale si comporta come se la distanza fosse stata calcolata.
Come una struttura vegetale semplice può influenzare la scienza e l’ingegneria
Inizialmente, si potrebbe considerare questa come un’osservazione intrigante con una rilevanza limitata per la biologia, la matematica o l’ingegneria. Tuttavia, gli specialisti considerano il potenziale impatto di questo fenomeno su diversi campi.Se le piante creassero spontaneamente i diagrammi di Voronoi, ciò potrebbe portare alla comprensione della formazione di molte strutture biologiche. Advert esempio, lo sviluppo delle vene nelle foglie, le reti di radici, la struttura dei vasi sanguigni e persino i tessuti animali possono basarsi sulla stessa logica di auto-organizzazione. Inoltre, questo fenomeno potrebbe influenzare l’ingegneria. Lo sviluppo di progetti ingegneristici potrebbe diventare spontaneo e auto-crescente invece che programmatico.
