الگوی ریاضی پنهان در برگهای گیاه «پول چینی»
پژوهشگران در مطالعهای تازه دریافتهاند؛ برگهای گیاه محبوب آپارتمانی پول چینی (Pilea peperomioides) دارای یک الگوی هندسی پیچیده و دقیق هستند که میتواند سرنخهای مهمی درباره نحوه شکلگیری رگبرگهای گیاهان ارائه دهد.
به گزارش سیناپرس، نتایج این تحقیق که در نشریه Nature Communications منتشر شده، نشان میدهد: رگبرگهای این گیاه بر اساس الگویی موسوم به نمودار ورونوی (Voronoi Diagram) سازماندهی شدهاند؛ ساختاری ریاضی که در آن هر ناحیه به نزدیکترین نقطه مرجع خود تعلق دارد و در حوزههایی مانند شهرسازی، مهندسی و علوم رایانه نیز کاربرد گستردهای دارد.
این کشف زمانی آغاز شد که «الیجا بلوم»، دانشآموز کارآموز آزمایشگاه «کولد اسپرینگ هاربر» در نیویورک، هنگام نگهداری از گیاه خواهرش متوجه آرایش غیرمعمول رگبرگها و منافذ ریز ترشح آب روی برگها شد. بررسیهای بعدی نشان داد این منافذ، که «هیداتود» نام دارند، بهعنوان نقاط مرجع عمل کرده و شبکهای از رگبرگها را به وجود میآورند که شباهت چشمگیری با یک نمودار ورونوی دارد.
محققان با استفاده از شبیهسازیهای رایانهای دریافتند که احتمالاً امواج هورمون رشد گیاهی «اکسین» از این منافذ منتشر شده و پس از برخورد با یکدیگر، مسیرهایی را ایجاد میکنند که در نهایت به رگبرگهای اصلی برگ تبدیل میشوند. این سازوکار با نظریههای رایج درباره تشکیل رگبرگها تفاوت دارد و میتواند توضیح تازهای برای این فرایند ارائه کند.
به گفته پژوهشگران، یکی از مزایای این آرایش هندسی آن است که رگبرگهای حامل آب را تا حد امکان از منافذی که بیشترین میزان تبخیر آب را دارند دور نگه میدارد و به مدیریت بهتر منابع آب در برگ کمک میکند.
کارشناسان معتقدند: اهمیت این کشف تنها به زیستشناسی گیاهی محدود نمیشود. مطالعه ساختار رگبرگها در گذشته الهامبخش طراحی سامانههای مهندسی از جمله پنلهای خورشیدی، مدارهای الکترونیکی و شبکههای آبیاری بوده است و شناخت بهتر این الگوهای طبیعی میتواند به توسعه فناوریهای کارآمدتر در آینده منجر شود.
مترجم:ندا جوادهراتی
