Físicos chilenos crean un modelo para predecir el desarrollo de plantas

Festuca orthophylla, especie con la que trabajaron los investigadores para la creación del modelo

Investigadores chilenos y europeos diseñaron un modelo para predecir cómo crece y se organiza un tipo de planta que habita en zonas extremadamente áridas.

Los resultados del estudio proyectan una amplia variedad de aplicaciones, que van desde a agricultura hasta la salud, informa la Facultad de Ciencias Físicas y Matemátcas (U. de Chile).

El trabajo, titulado «Self-replication of localized vegetation patches in scarce environments» (Auto-replicación de parches de vegetación localizada en ambientes de escasez), será publicado este miércoles en la revista Scientific American Report y está basado en datos recogidos con la herramienta satelital ‘Goolge Earth’, en la provincia argentina de Catamarca.

“Gracias a Google Earth pudimos estudiar una zona geográficamente relevante, que además es  muy plana y seca. En ella crece la Paja Brava (Festuca orthophylla), la que puede alcanzar 60 metros de altura y 40 de ancho, como espigas que crecen en distintas direcciones” explica Marcel Clerc, doctor en física de la Universidad de Niza (Francia), académico del Departamento de Física FCFM de la Universidad de Chile y uno de los conductores de la investigación.

Planta joven de Festuca orthophylla

Clerc explica cómo nació el estudio: “Cuando uno mira estas zonas de escasez hídrica, las plantas están aparentemente desorganizadas, como manchas sobre el terreno. Entonces la pregunta era cómo se las arreglaban para usar dicho espacio”.

A partir de esta observación, los investigadores descubrieron que en realidad la organización de estas plantas tiene como objetivo aprovechar mejor el agua existente, creando estructuras mediante el entrelazamiento de sus raíces, para obtener la humedad necesaria.

De acuerdo al autor, un aspecto importante del descubrimiento es que «rompió un mito o creencia, de que las cosas están ahí por fluctuaciones y demostramos que sí hay un orden detrás y que éste puede entenderse matemáticamente”.

Crecimiento y organización de pajonales de Festuca orthophylla, comúnmente llamada ‘paja brava’

Aplicaciones en la agricultura y la salud

Uno de los potenciales usos de este modelo matemático es un diseño para hacer más eficiente el riego en la agricultura, en sistemas que consideren las diferentes especies y condiciones climáticas.

Pero los investigadores afirman que también podría ayudar a comprender el comportamiento de las células cancerígenas –que también siguen patrones de auto-replicación y auto-organización. El método podría generar estrategias para evitar su crecimiento.

“Si logramos entender los mecanismos, podremos controlarlos”, afirma Clerc. «La física puede ayudar a analizar el medio ambiente. Quisiéramos profundizar en este tema; cómo incluye a la topografía, la relación con otras plantas y animales, y cómo se organizan”, concluye el académico.

En el estudio también participaron Ignacio Bordeau, ex estudiante del Magíster en Ciencias mención Física del DFI FCFM y actualmente estudiante del Ph.D en Física en el Imperial College, en Inglaterra; René Lefever y Mustapha Tlidi de la Universidad Libre de Bruselas y el botánico Pierre Couteron, de la Universidad de Montpellier.

El Ciudadano