Cientistas britânicos descobriram que as plantas têm capacidade para fazer cálculos matemáticos sofisticados com o objetivo de regularem as suas reservas de amido.
Modelos matemáticos usados por uma equipa de cientistas do Centro John Innes, em Norwich (Reino Unido), provaram que a quantidade de amido consumido pelas plantas de noite é calculada com precisão através de operações de matemática.
Os investigadores estudaram a Arabidopsis thaliana, uma planta da família das Brassicaceae, a que pertencem também as couves e a mostarda, que é usada como planta modelo para experiências científicas, nomeadamente no estudo da biologia genética vegetal.
Durante a noite, quando esta planta não pode usar a energia solar para converter o dióxido de carbono em açúcares e amido, regula as suas reservas de amido através de operações de divisão para garantir que estas se mantêm até ao nascer do sol.
E há uma repartição de tarefas. Enquanto os mecanismos do interior das folhas medem a quantidade de amido armazenado, a informação sobre o tempo tem origem num relógio interno semelhante ao relógio interno do corpo humano.
Dois tipos de moléculas em jogo
Os cientistas defendem que este processo é mediado por concentrações de dois tipos de moléculas: S para o amido e T para o tempo. As moléculas S estimulam o consumo de amido, enquanto as moléculas T evitam que tal aconteça. Então a taxa de consumo de amido é calculada pela planta através de uma operação em que S é dividida por T.
“É o primeiro exemplo concreto na biologia de tal cálculo aritmético sofisticado”, afirmou à BBC o matemático Martin Howard, um dos membros da equipa.
“Estas experiências não provam que as plantas têm inteligência, mas sugerem antes que as plantas têm um mecanismo concebido para regular automaticamente o ritmo a que queimam os hidratos de carbono de noite”, avisa Richard Buggs.
O investigador da Universidade de Londres acrescenta que “as plantas não fazem operações matemáticas de forma voluntária e com um objetivo em mente como nós, humanos, fazemos”.
Aliás, os cientistas dizem que os pássaros usam métodos matemáticos semelhantes para conservar os seus níveis de gordura durante as migrações.
Girassóis usam sequências de Fibonacci
Mas a matemática envolve outros domínios. A revista “Sience” revelou recentemente que investigadores da Universidade do Arizona (Tucson, EUA) demonstraram que as sementes do girassol se organizam em espiral na flor, da forma mais eficiente para maximizar a sua capacidade de captar a luz do sol.
E para isso, os números sucessivos de espirais no sentido dos ponteiros do relógio e no sentido retrógrado em que estão organizadas as sementes do girassol são números da famosa sequência de Fibonacci (1, 1, 2, 3, 5, 8, …), em que cada número é igual à soma dos dois anteriores.
Na origem desta organização matemática sofisticada está uma hormona da planta chamada auxina, que estimula o crescimento das folhas, flores e outros órgãos. As espirais das sementes crescem onde a auxina se concentra.
Usando um modelo matemático que descreve como essa hormona e certas proteínas interagem para se transportarem dentro da planta, os investigadores americanos conseguiram prever onde se acumulam as hormonas.
Fenómenos semelhantes baseados na sequência de Fibonacci têm também lugar no desenvolvimento da couve-flôr, da alcachofra e da casca do ananás. Os investigadores admitem mesmo que este padrão pode ser mais universal na natureza do que antes se previa.
Biologia quântica
Cientistas do Instituto de Ciências Fotónicas em Castelldefels, Espanha, descobriram também que as plantas usam as regras da física quântica (ramo da física que lida com os fenómenos à escala atómica e subatómica) quando captam os fotões (partículas) da luz solar e os injectam nas suas células, convertendo a energia com um grau de eficiência muito grande.
Até há pouco tempo a ciência considerava que a mecânica quântica – frequentemente investigada em laboratório em condições de temperatura e de pressão muito baixas – não se encontrava no mundo biológico.
Tudo porque as plantas e os animais são extremamente quentes e frágeis, o que sugeria que os estados quânticos (uma partícula subatómica pode existir em vários estados ou localizações) não existem nos seres vivos, sendo o seu comportamento explicado pela física clássica. Com os resultados desta investigação, a biologia quântica começa a conquistar terreno no mundo científico.
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