Los investigadores que estudian los nenúfares amazónicos gigantes que crecen en el Jardín Botánico de la Universidad de Oxford han desentrañado el enigma de ingeniería detrás de las hojas flotantes más grandes de la naturaleza. En un estudio publicado este miércoles en Science Advances, los investigadores encontraron que el patrón distintivo en la parte inferior de las hojas gigantescas es el secreto del éxito del nenúfar gigante amazónico.

El marco entrecruzado constituye la estructura vascular del nenúfar (u hoja), soportando su gran superficie y manteniéndola a flote. Las hojas gigantes pueden crecer 40 cm por día, alcanzando casi 3 metros de diámetro, diez veces más grandes que cualquier otra especie de nenúfar, y soportan el peso de un niño pequeño.

Maravillas de la naturaleza

El Dr. Chris Thorogood, director adjunto del Jardín Botánico de la Universidad de Oxford, dijo: «Solía ​​maravillarme con esta planta extraordinaria en los viajes de mi infancia a los jardines botánicos. Recuerdo que me preguntaba cómo diablos podía crecer tanto».

Los investigadores compararon la hoja gigante de nenúfar amazónico de lados altos, que tiene venas gruesas, con Nymphaea, una relación más pequeña con hojas en forma de disco y un sistema vascular menos prominente. Usando experimentos in situ y modelos matemáticos, el equipo descubrió que las hojas gigantes del nenúfar amazónico tenían una mayor rigidez para un volumen determinado de materia vegetal.

«Su fuerza permite que las hojas gigantes de los nenúfares amazónicos ocupen una gran superficie para la captura de luz a pesar de su baja biomasa en relación con otros nenúfares. Ese es el secreto de su éxito», dijo el Dr. Thorogood.

«El tamaño de la hoja generalmente se restringe mecánicamente por el costo del mantenimiento. Un área de superficie más grande para la fotosíntesis usa más energía de la planta para la estructura y las propiedades de carga del nenúfar gigante del Amazonas le otorgan una ventaja competitiva: alta resistencia a bajo costo”, explicó por su parte el Dr. Finn Box, miembro de investigación de la Universidad de la Royal Society.

“Podemos aprender mucho de las hojas”

Lejos del estanque de invernadero y de regreso a su hábitat natural, las piscinas efímeras de secado rápido de la cuenca del Amazonas, el nenúfar gigante del Amazonas evolucionó con una ventaja en la carrera entre las plantas por el espacio y la luz. Sus hojas gigantes se despliegan rápida y económicamente, compitiendo por su posición en la superficie del agua, para crear un mosaico de nenúfares que bloquean la luz de las plantas que se encuentran debajo.

El marco flexible de la hoja puede resistir la deformación elástica para evitar daños por aves zancudas. Pequeños agujeros en la superficie drenan el agua de lluvia atrapada. Las púas en el tren inferior de la hoja empujan a otras plantas fuera del camino a medida que la hoja se despliega y se defienden de los peces que mordisquean.

«Las hojas son realmente multipropósito», dijo el Dr. Thorogood. «Las plantas están bien adaptadas a los desafíos de su hábitat». A pesar de cautivar a artistas, arquitectos y entusiastas de la naturaleza por igual, hasta ahora, poco se sabía sobre el secreto detrás del tamaño y la fuerza de los gigantes flotantes. «Las estructuras notables en la naturaleza pueden ayudarnos a desbloquear desafíos de diseño en ingeniería. La forma de estos nenúfares podría inspirar plataformas flotantes gigantes, como paneles solares en el océano. Podemos aprender mucho de las hojas», concluyó el Dr. Thorogood.

Fuente: https://phys.org/, Agencias


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