Sistema de venas resistente al daño

a purple leaf has dew drops magnify vein structure in leaf

Estrategia biológica

Plantas floreciendo

Equipo de AskNature

Imagen: cristian prisecariu / Pixabay / Uso gratuito no comercial

Distribuir líquidos

Los líquidos incluyen agua, así como fluidos corporales como sangre, jugos gástricos, líquidos cargados de nutrientes y más. Para sobrevivir, muchos sistemas vivos deben mover dichos líquidos dentro de sí mismos o entre ubicaciones. Debido a sus propiedades, los líquidos tienden a dispersarse a menos que estén confinados de alguna manera. Para abordar esto, los sistemas vivos tienen estrategias para confinar fluidos para el transporte y superar barreras como la gravedad, la fricción y otras fuerzas. Algunas de estas mismas barreras también brindan oportunidades. Los árboles y las jirafas enfrentan el mismo desafío: cómo mover fluidos (agua y sangre, respectivamente) hacia arriba contra la gravedad. Pero sus estrategias son bastante diferentes. El árbol mueve el agua mediante la acción capilar y la evaporación, posiblemente debido a las propiedades de polaridad y adhesión del agua. La piel tensa de la jirafa proporciona presión para ayudar a la circulación sanguínea y evitar que la sangre se acumule en las piernas.

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Optimizar forma/materiales

Los recursos son limitados y el simple hecho de retenerlos requiere recursos, especialmente energía. Los sistemas vivos deben equilibrar constantemente el valor de los recursos obtenidos con los costos de los recursos gastados; el no hacerlo puede resultar en la muerte o impedir la reproducción. Por lo tanto, los sistemas vivos optimizan, en lugar de maximizar, el uso de los recursos. La optimización de la forma finalmente optimiza los materiales y la energía. Un ejemplo de tal optimización se puede ver en la forma del cuerpo del delfín. Está aerodinámico para reducir la resistencia en el agua debido a una relación óptima entre longitud y diámetro, así como características en su superficie que quedan planas, lo que reduce la turbulencia.

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Plantas floreciendo

Angiospermas del clado ("semilla receptáculo"): dientes de león, robles, pastos, cactus, manzanas

Con 416 familias que contienen unas 300,000 130 especies conocidas, las angiospermas son el grupo de plantas más diverso y se pueden encontrar en todo el mundo en una amplia variedad de hábitats. Se caracterizan por semillas que crecen encerradas en ovarios, los cuales están encerrados en flores. Los órganos florales luego se convierten en frutos de innumerables tipos y dimensiones, desde simples cubiertas de semillas en arces hasta elaborados crecimientos carnosos como las papayas. La flor más antigua conocida a partir de fósiles, Montsechia vidalii, apareció durante el Período Jurásico hace XNUMX millones de años. Son la principal fuente de alimento para los animales herbívoros, lo que a su vez los convierte también en fuente indirecta de alimento para los carnívoros.

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Los sistemas de venas en algunas hojas de plantas son resistentes al daño porque contienen una alta densidad de bucles cerrados e interconectados.

“La venación de las hojas es un ejemplo generalizado de una red biológica compleja, que dota a las hojas de un sistema de transporte y resistencia mecánica. Se ha demostrado que las redes de transporte optimizadas para la eficiencia son árboles, es decir, sin bucles. Sin embargo, la venación de la hoja de dicotiledónea tiene una gran cantidad de bucles cerrados, que son funcionales y capaces de transportar fluidos en caso de daño a cualquier vena, incluidas las venas primarias. Inspirándonos en la nervadura de las hojas, estudiamos dos posibles razones para la existencia de una alta densidad de bucles en las redes de transporte: resiliencia al daño y fluctuaciones en la carga. En el primer caso, buscamos la red de transporte óptima ante la presencia de daños aleatorios promediando los daños en cada enlace. En el segundo caso, buscamos la red que optimice el transporte cuando la carga está escasamente repartida: en un momento dado la mayoría de los sumideros están cerrados. Encontramos que ambos criterios conducen a la presencia de bucles en el estado óptimo”. (Katifori et al. 2010:048704)

http://www.treehugger.com/files/2010/03/biomimicry-leaf-veins-distribution-networks-electricity-water.php
http://prl.aps.org/abstract/PRL/v104/i4/e048704