Modelo físico explica nervuras de folha

 

Folhas de diferentes espécies vegetais têm mais características em comum do que se imagina. A estrutura geométrica formada pelos vasos que transportam seiva parece seguir um padrão universal, determinado pelo equilíbrio de forças mecânicas. É o que sugere estudo realizado na Escola Normal Superior e no Museu Nacional de História Natural, ambos em Paris (França). O trabalho foi publicado em 28 de junho na revista Physical Review E .

null

Uma folha de Gloeospermum sphaerocarpum com comprimento de cerca de 11,5 cm tem mais de 73 mil nós, 127 mil segmentos e 46 mil extremidades livres

Em geral, o sistema vascular de folhas é descrito como uma rede de vasos interconectados. Essa estrutura beneficiaria a planta pois, se um vaso fosse danificado, a seiva poderia ser transportada por outro. Cientistas franceses apresentaram uma nova forma de estudar o sistema vascular em folhas que não se baseia apenas na continuidade dos vasos. Eles consideraram esse sistema como um conjunto de nós, segmentos e extremidades livres. Nó é o local onde pelo menos três vasos se juntam; segmento é a parte de um vaso situada entre dois nós ou entre um nó e uma extremidade livre (ponta de um vaso que não se liga a um outro).

As folhas estudadas tiveram seus tecidos removidos, de modo a restar apenas o sistema vascular. Em seguida, foram escaneadas e ampliadas. As imagens obtidas permitiram aos cientistas medir os ângulos formados em cada nó pelo encontro de três vasos.

A análise dos nós revelou que dois padrões se repetiam com maior freqüência. No primeiro, os três vasos tinham calibres parecidos e formavam ângulos de cerca de 120°. No segundo, o diâmetro do maior vaso era muito superior ao do menor e os dois segmentos mais grossos formavam ângulo pouco menor que 180°. “Nossos resultados mostram que há regras simples e universais no sistema vascular de folhas”, diz à CH on-line Steffen Bohn, principal autor do artigo. Sua equipe propôs um ‘modelo de forças’ para explicar os padrões observados.

 

null

Padrões encontrados com freqüência em nós: três vasos de mesmo calibre formam ângulos de 120° (seta vermelha) ou um vaso fino conectado a dois segmentos mais grossos, que formam ângulo de 180° entre si (seta verde)

Quando um vaso ‘jovem’ e estreito se conecta a outro mais ‘antigo’ e espesso, a força que o primeiro exerce sobre o segundo é pequena e influencia pouco a sua forma. Conforme a folha cresce, o vaso jovem aumenta de calibre, passa a exercer uma força maior e consegue curvar o antigo, que se divide em dois segmentos. Quando o vaso jovem é ainda muito mais fino que o antigo (e, portanto, não tem força para curvá-lo), o ângulo entre os segmentos formados se aproxima de 180°. Por outro lado, quando os vasos se assemelham em força e calibre, esse ângulo passa a valer cerca de 120°. A curvatura produzida no vaso mais velho é necessária para que as forças exercidas sobre o nó se anulem e o sistema vascular permaneça em equilíbrio mecânico.

 

“Estudamos sistematicamente sete espécies vegetais”, diz Bohn. “Mas sempre que vou a um parque, observo folhas de outras plantas e percebo que, pelo menos qualitativamente, também obedecem ao ‘modelo de forças’.”

Fernanda Marques
Ciência Hoje on-line
25/07/02