Los sistemas de venas en las hojas permiten un flujo óptimo y resistencia al daño debido a una densa red de bucles anidados e interconectados.

Tanto en los sistemas naturales como en los creados por el hombre, las redes transportan materiales desde una fuente central a destinos ampliamente distribuidos. Las redes ramificadas en forma de árbol que contienen nodos que se bifurcan repetidamente, como se encuentran a menudo en redes fluviales y sistemas de alcantarillado, son uno de los diseños de red más comunes. Aunque este diseño permite un transporte rápido y eficiente a través de un sistema, solo es óptimo si el flujo es constante en el tiempo y el espacio. En otros sistemas, como los vasos sanguíneos del cerebro y las venas de las hojas, las redes deben optimizarse para responder rápidamente a las fluctuaciones en la carga o redirigir rápidamente el flujo en respuesta al daño. Todas estas redes tienen un patrón común de bucles anidados e interconectados. Los bucles son esenciales para estas redes, porque permiten que el material siga diferentes caminos a medida que cambian las condiciones.

Por ejemplo, en las hojas del limonero, una vena principal atraviesa el centro, transportando agua a las células fotosintéticas y azúcares lejos de ellas. Las venas secundarias se ramifican de la vena principal, de forma similar a una red en forma de árbol. Sin embargo, todas las venas están además conectadas entre sí a través de un patrón de bucles anidados, con varios bucles más pequeños dentro de los más grandes. Este patrón de bucles interconectados y anidados a lo largo de la hoja permite que el flujo se redirija rápidamente a cualquier otra vena en caso de lesión o cuando se requiera un cambio en el flujo. Esto permite que la hoja responda rápida y eficientemente a las fluctuaciones en el flujo, mientras se mantiene resistente al daño.

El tinte fluorescente muestra cómo se desvía el transporte de flujo en una hoja de limón después del daño a la vena primaria. Crédito: Fundación Nacional de Ciencias/Magnasco y Katifori

Última actualización 3 de noviembre de 2020