Τα μαθηματικά της φύσης

Professors Martin Howard and Alison Smith. (Credit: Image courtesy of Norwich BioScience Institutes)

Μια πρόσφατη έρευνα αποδεικνύει ότι τα φυτά για να αποφύγουν την πείνα και την εξάντληση εκτελούν κάθε βράδυ με ακρίβεια μια σωτήρια για αυτά αριθμητική πράξη, τη διαίρεση. Για ποιο λόγο ; Με αυτό τον τρόπο υπολογίζουν την ποσότητα και το σταθερό ρυθμό κατανάλωσης των αποθεμάτων αμύλου που χρειάζονται μέχρι να βγει ξανά ο ήλιος και να αξιοποιήσουν την ενέργειά του.
«Αυτό είναι το πρώτο ξεκάθαρο παράδειγμα της εφαρμογής ενός τόσο προηγμένου αριθμητικού υπολογισμού σε μια βασική βιολογική διαδικασία», λέει ο μαθηματικός Howard από το Κέντρο John Innes.
Τα φυτά χρειάζονται την ημέρα την ενέργεια του ήλιου για να μετατρέψουν το διοξείδιο του άνθρακα σε σάκχαρα και άμυλο. Μόλις δύσει ο ήλιος, για να μην πεθάνουν της πείνας, τρέφονται από τα αποθέματα αμύλου που έχουν αποθηκεύσει.
Τη νύχτα οι μηχανισμοί που υπάρχουν στο εσωτερικό των φύλλων κάθε φυτού μετρούν το μέγεθος του αποθέματος αμύλου που έχει αποθηκευτεί, ενώ υπολογίζουν και το χρόνο που απομένει μέχρι το ξημέρωμα. Η μέτρηση του χρόνου γίνεται από ένα εσωτερικό ρολόι, ανάλογο με το βιολογικό ρολόι που διαθέτει ο ανθρώπινος οργανισμός. Στη συνέχεια τα φυτά διαιρούν το μέγεθος του αποθέματος αμύλου με το χρόνο που απομένει μέχρι να ξημερώσει. Στόχος τους είναι να ορίσουν το σωστό ποσοστό κατανάλωσης αμύλου στη διάρκεια της νύχτας έτσι ώστε όταν βγουν οι πρώτες αχτίδες του ήλιου να έχουν καταναλώσει περίπου το 95% της τροφής τους.
«Η ικανότητα των φυτών να εκτελούν μαθηματικές πράξεις είναι ζωτικής σημασίας για την ανάπτυξη και την παραγωγικότητά τους», συμπληρώνει η βιολόγος και καθηγήτρια μεταβολισμού της επιστημονικής ομάδας Alison Smith. Και καταλήγει : «Η πλήρης κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα φυτά αναπτύσσονται στο σκοτάδι θα μπορούσε να μας βοηθήσει να ενισχύσουμε την απόδοση των καλλιεργειών και όχι μόνο».

Πηγή : Science Daily  Μετάφραση: Θαλής και Φίλοι
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/06/130624093524.htm
http://elife.elifesciences.org/content/2/e00669