Tendencias21
Las plantas aplican cálculos matemáticos para regular sus ciclos vitales

Las plantas aplican cálculos matemáticos para regular sus ciclos vitales

Una investigación desarrollada en la Universidad de Utah ha descubierto que las plantas emplean un sistema de “computación distribuida” para saber cuando deben respirar, tomar CO2 o absorber agua. El mismo modelo matemático lo emplean las hormigas para encontrar el alimento o construir los nidos, lo que implica preguntarse si la idea de la computación distribuida, utilizada por el hombre desde hace 10 años para potenciar la capacidad de cada ordenador, es de origen humano, animal o vegetal. Por Eduardo Martínez.

Las plantas aplican cálculos matemáticos para regular sus ciclos vitales

Las plantas realizan cálculos matemáticos para saber cuándo deben respirar, tomar CO2 para su crecimiento o beber agua a través de las raíces, emulando en su comportamiento un sistema de “computación distribuida”, según ha observado un equipo de la universidad de Utah dirigido por David Peak que publica los resultados de su trabajo en Proceedings of the National Academy of Sciences de Estados Unidos.

La computación distribuida, concebida hace diez años, es una forma compleja de procesar información a través de la cooperación automatizada de una red de ordenadores que comparten un mismo programa de información y que están unidos entre sí por la línea telefónica.

Uno de los ejemplos de computación distribuida más conocido es el proyecto seti@home, de la Universidad de California en Berkeley, que reúne a cerca de cuatro millones de ordenadores que facilitan parte de su capacidad computacional para analizar señales telescópicas en busca de indicios de inteligencia extraterrestre.

La computación distribuida se emplea también para estudiar cómo un sistema decide algo, ya sea un animal, una persona, una planta, una banda de pájaros, un hormiguero o un átomo, con la finalidad de descubrir los mecanismos ocultos que regulan el funcionamiento de la vida.

La computación distribuida pretende aplicarse también al perfeccionamiento de las capacidades de los robots para el desempeño de algunas tareas, ya que utilizando las capacidades de cada uno de ellos, puede determinarse con mayor rapidez y seguridad la identificación, por ejemplo, de un paisaje.

Computación distribuida vegetal

Lo que han descubierto los investigadores de la Universidad de Utah es que las plantas utilizan un sistema parecido a la computación distribuida para reunir información del entorno y tomar las decisiones más adecuadas para su supervivencia.

El estudio pormenorizado de la forma en que las plantas abren sus canales para desprender oxígeno, tomar CO2 o absorber agua, llevó a los investigadores a descubrir un modelo de comportamiento similar al de la computación distribuida.

La estadística sobre el tamaño de las aperturas de los orificios de las hojas de las plantas, y sobre la frecuencia con que se producen, es la misma que emplean los así llamados autómatas celulares, un sistema dinámico discreto dentro del cual cada una de sus celdas ( o partículas) toma información del entorno y se comporta en sintonía con las demás.

Los autómatas celulares fueron concebidos a finales de los años 40 por John von Neumann siguiendo una sugerencia de Stanislav Ulam con el objetivo de crear un modelo real del comportamiento de los sistemas extensos y complejos.

Autómatas celulares vegetales

De la misma forma que lo hacen los autómatas celulares, cada una de las hojas de la planta actúa como una celda (u ordenador) independiente que responde a lo que hacen las demás hojas, conformando un sistema de información-reacción que permite regular con mayor perfección los mecanismos de la vida de la planta.

Los investigadores han podido observar cómo diferentes partes de una hoja toman información y se la van pasando de célula en célula. De esta forma, la hoja va cerrando o abriendo grupos de estomatocitos (pequeños orificios controlables de la hoja) de tal forma que los abiertos o los cerrados siempre están actuando de acuerdo al micro-ambiente que rodea a la planta.

Al igual que ocurre en la computación distribuida, la información intercambiada entre los componentes de un sistema es lo que desencadena un proceso de pensamiento que permite solucionar uno o varios problemas.

Por ello, Peak y sus colegas consideran que el modelo de autómata celular puede explicar el procedimiento que siguen las plantas para regular sus mecanismos vitales, como la fotosíntesis o la nivelación de su vapor de agua.

¿Idea animal, vegetal o humana?

Lo más sorprendente de este descubrimiento es que la planta emplea el mismo tipo de computación inventado por los seres humanos para potenciar la capacidad individual de cada ordenador.

Esta constatación implica preguntarse respecto al verdadero origen de la idea de la computación distribuida: la inspiración ¿es de procedencia vegetal, animal o humana?

La idea de la computación distribuida puede también ser de origen animal porque, tal como explica al respecto la revista Nature, si se aplica el modelo matemático al mundo de las hormigas, se descubre que ellas usan el mismo sistema de información y cálculo de las plantas para distribuir la información (mediante rastros químicos, por ejemplo), lo que les permite acceder al alimento, o también construir el nido, de la forma más adecuada.

Temas relacionados:

Los animales también piensan y sus representaciones mentales son objetivas

Una nueva teoría de la biodiversidad describe por primera vez el algoritmo ecológico de las especies

Algunas especies animales practican una elemental forma de democracia

Eduardo Martínez de la Fe

Eduardo Martínez de la Fe, periodista científico, es el Editor de Tendencias21.

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Desvelan datos desconocidos sobre una nueva ciudad perdida de los mayas 16 agosto, 2024
    En las profundidades de la selva mexicana, en el extremo de la Península de Yucatán, los científicos han comenzado a revelar un tesoro histórico escondido: en la antigua y abandonada ciudad maya de Cobá, descubrieron una losa de piedra oculta en una antigua piscina sagrada, muy cerca de una icónica y monumental pirámide. La piedra […]
    Pablo Javier Piacente
  • Habrían revelado el misterio de una intrigante señal de radio detectada hace casi 50 años 16 agosto, 2024
    Un equipo de científicos habría logrado finalmente resolver el misterio de la enigmática señal de radio “¡Wow!”, detectada el 15 de agosto de 1977 y que incluso llegó a relacionarse en algún momento con un mensaje emitido por una civilización extraterrestre. Los investigadores creen que podría haberse originado a partir de un evento astrofísico único: […]
    Pablo Javier Piacente
  • El barrio de viviendas impresas en 3D más grande del mundo está en Texas 16 agosto, 2024
    Texas está terminando la construcción de un barrio de 100 viviendas con diseños únicos, impresas en 3D, cuyos precios rondan el medio millón de dólares. Son chalés sostenibles y eficientes energéticamente, pensados para familias con recursos.
    Redacción T21
  • Una tecnología de elevación hidráulica se habría empleado en una pirámide de Egipto 15 agosto, 2024
    La pirámide de Djoser, la más antigua de las pirámides icónicas de Egipto, se habría construido gracias a un sistema de elevación hidráulica único y hasta hoy desconocido. Según los científicos, el agua habría fluido a través de dos ejes ubicados dentro de la propia pirámide, aprovechándose para elevar y bajar un flotador utilizado para […]
    Pablo Javier Piacente
  • El diálogo intergeneracional se impone en tiempos de Antropoceno 15 agosto, 2024
    En el contexto de la crisis medioambiental, el diálogo intergeneracional fomenta la participación de los jóvenes para garantizar un futuro sostenible para todas las generaciones. Pero cuestiona la legitimidad de excluir a los que todavía no están en edad de votar, que serán los más afectados por las decisiones del presente. Por eso propone que […]
    Alejandro Sacristán
  • Existirían océanos de agua líquida en Marte, pero el problema es cómo llegar a ellos 14 agosto, 2024
    Un nuevo análisis de los datos sísmicos recopilados por la sonda Mars InSight de la NASA permite concluir que en Marte se esconden océanos de agua líquida, pero los datos indican que el recurso se encuentra a enormes profundidades, impidiendo por el momento el acceso al mismo con las tecnologías actuales.
    Pablo Javier Piacente
  • Podríamos tener genes extraterrestres ocultos: ya fueron hallados en bacterias 14 agosto, 2024
    La evidencia de un comportamiento genético descubierto en bacterias, que los investigadores comparan con “biología extraterrestre”, sugiere que extraños genes similares a los identificados en los microorganismos podrían incluso existir en los humanos. El hallazgo revela que las bacterias pueden crear genes “temporales”, que flotan libremente al margen de sus cromosomas. El descubrimiento desafía la […]
    Pablo Javier Piacente
  • La IA tiene menos consciencia que un gusano con 300 neuronas 14 agosto, 2024
    La Inteligencia Artificial solo tiene un nivel mínimo de consciencia, mucho menor que el de un gusano con 300 neuronas. A medida que obtiene más información y realiza tareas más complejas, se vuelve cada vez más sofisticada. Pero no puede alcanzar ni siquiera simular la consciencia a nivel humano, asegura el neurocientífico Cristof Koch.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • La IA identifica más de 300 estrellas ocultas devoradoras de planetas dentro de la Vía Láctea 14 agosto, 2024
    En el marco de un nuevo estudio, un algoritmo que empleó una forma de IA denominada aprendizaje múltiple aisló 375 estrellas con la composición metálica necesaria para ser consideradas como "enanas blancas contaminadas", en el entorno de nuestra galaxia. Se trata de un estadio al que llegan estrellas con masas similares al Sol sobre el […]
    Pablo Javier Piacente
  • Revelan la red neuronal que gestiona la creatividad en el cerebro 14 agosto, 2024
    Partes de la red de modo predeterminado (DMN) en el cerebro se activan al mismo tiempo cuando la mente vaga libremente de un pensamiento a otro: la red neuronal se encuentra perfectamente estructurada para pensar "fuera de la caja", haciendo conexiones entre conceptos aparentemente remotos para llegar a ideas o soluciones únicas, de una manera […]
    Pablo Javier Piacente