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LA SENCILLA GEOMETRÍA DE LAS SEMILLAS DE LAS PLANTAS MODELO


20 de julio de 2012

Fuente: Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)

 

Los objetos de la naturaleza tienen unas características intrínsecas entre las que se encuentra su forma. Hasta ahora, la gran mayoría de las definiciones geométricas de estas formas se ha llevado a cabo de forma cualitativa.

Semillas de Lotus japonicus y Medicago truncatula ajustadas a sus correspondencias geométricas. CSICEl investigador del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca del CSIC Emilio Cervantes, que ha dirigido el estudio, explica: “Las semillas de ambas especies se rigen por modelos geométricos muy sencillos”. La forma de la simiente de L. japonicus se ajusta perfectamente con la geometría de una curva cardioide. Esta morfología, parecida a la de un corazón, corresponde a la curva que describe un punto de una circunferencia que gira sobre otra de igual radio.

Según el investigador del CSIC, “uno podría pensar que la circunferencia es la forma más sencilla, pero muchas estructuras se desarrollan unidas a otras, como los embriones, por lo que tienden a crecer a partir de un punto fijo sin crecimiento, lo cual les otorga una forma acorazonada”.

Morfologías similares pueden encontrarse en otras estructuras de la naturaleza tanto sobre un plano, como algunas hojas; como en tres dimensiones, como un riñón.

Proporción divina

La forma de M. trucatula también se guía por la morfología de la curvatura cardioide. No obstante, en su caso se encuentra elongada verticalmente (es más estrecha y larga). La ecuación que describe este estiramiento está dominada por el número Phi, comúnmente conocido como el número áureo o de proporción divina.

Se trata de un número algebraico irracional (decimal infinito no periódico) asociado a diversas propiedades matemáticas y presente en elementos naturales como en la relación entre el grosor de las ramas principales y el tronco de un árbol. Popularmente, se atribuye un carácter estético a aquellas estructuras que guardan una proporción áurea.

Dado que las plantas modelo se seleccionan en base a ciertas características como la rapidez de su ciclo y la facilidad de su cultivo, Cervantes considera “destacable que sus semillas tengan estas formas tan marcadamente geométricas”. Para el investigador del CSIC podría existir una relación entre dichos parámetros. Su equipo publicó en 2010 un análisis similar sobre la geometría de las simientes de Arabidopsis thaliana, que también está representada por una curva cardioide elongada por el factor Phi.

La investigación ha contado con la participación de investigadores de la Universidad de Queensland (Australia) y de la Universidad de Salamanca.

Emilio Cervantes, José Javier Martín, Pick Kuen Chan, Peter M. Gresshoff, Ángel Tocino. Seed shape in model legumes: approximation by a cardioid reveals differences in ethylene insensitive mutants of Lotus japonicus and Medicago truncatula. Journal of Plant Physiology. DOI: 10.1016/j.jplph.2012.05.019


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