foto: adobe.com
Oamenii de ştiinţă au descoperit o “ordine ascunsă” în zonele aride de pe întreaga planetă, unde plantele urmează o “hiperuniformitate dezordonată” – un aspect care pare aleatoriu şi dezorganizat de aproape, dar aderă la un model clar când sunt privite din perspectivă, transmite joi Live Science care citează un studiu realizat de cercetători chinezi şi publicat la 7 octombrie în jurnalul Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) din SUA, transmite Agerpres.
Urmărește mai jos producțiile video ale G4Food:
- articolul continuă mai jos -
Descoperirile explică fenomene precum formaţiile “tufişul tigrului” din Africa de Vest, unde benzile de plante arată ca dungi de tigru de sus, sau “cercuri de zâne” în Namibia, care arată ca pete de departe, dar sunt de fapt aglomerări de plante. Aceste plante sunt auto-organizate într-un mod care le ajută să facă faţă secetei şi să funcţioneze în condiţii extreme.
“A fost o surpriză reală”, a declarat coautorul studiului Quan-Xing Liu, un matematician la Universitatea Jiao Tong din Shanghai, din China, prin e-mail pentru Live Science. “Ne aşteptam să găsim fie o distribuţie complet aleatorie, fie un model regulat, aglomerat… în schimb, am descoperit un model hiperuniform dezordonat perfect – o formă de ordine ascunsă pe care nimeni nu o recunoscuse până acum în comunităţile de plante”.
În noul studiu, cercetătorii s-au uitat la imagini din satelit din peste 400 de zone aride de pe glob şi au analizat matematic modelele spaţiale ale plantelor din acele peisaje. Ei au descoperit că, deşi distribuţia plantelor ar putea părea dezordonată pe sol, dintr-o vedere aeriană 10% din zonele uscate urmează un model hiperuniform – arătând că fenomenul nu este doar o raritate, ci o caracteristică larg răspândită a multor ecosisteme aride.
“Modelul este probabil rezultatul unei competiţii intense pentru resursele limitate”, a spus Liu. Aranjarea în acest mod hiperuniform poate ajuta plantele să supravieţuiască cu apă limitată. Dacă sunt prea aproape una de cealaltă, plantele individuale ar concura pentru apă, dar a fi prea îndepărtate ar lăsa goluri pentru ca alte tipuri de plante să le invadeze, astfel încât acest model permite echilibrul potrivit pentru un ecosistem arid.
În timp, vegetaţia se organizează încet într-o stare hiperuniformă dezordonată modelată de acest echilibru. “Este o strategie genială, emergentă, pentru a maximiza utilizarea resurselor şi a minimiza conflictul competitiv pentru întreaga comunitate”, a mai spus Liu.
Chimiştii au definit pentru prima dată hiperuniformitatea dezordonată în anii 2000. Ei au observat atomi care nu sunt aranjaţi într-un model solid de cristal (o grilă foarte organizată) sau un model lichid sau gazos (mult mai puţin organizat şi aleatoriu). În schimb au fost aranjaţi într-un mod hiperuniform dezordonat, oferindu-i beneficiile unui sistem organizat dar cu mai multă flexibilitate.
Oamenii de ştiinţă au identificat acest model din ce în ce mai mult în întreaga lume naturală, de la scara atomică până la galaxii întregi. Celulele fotoreceptoare din ochii păsărilor sunt organizate într-un mod hiperuniform, iar unele alge se propagă în modele hiperuniforme.
Echipa lui Liu plănuieşte acum să caute ordine ascunse în alte ecosisteme extreme, inclusiv în cele extraterestre. Analizând imaginile roverului Curiosity ale NASA ale unui crater de pe Marte, ei au descoperit că grupurile de pietricele de pe nisip prezintă aceeaşi hiperuniformitate dezordonată ca şi plantele uscate de pe Pământ, determinată nu de biologie, ci de forţe fizice precum vântul, mişcarea nisipului şi gravitaţia.
