Los secretos ocultos de las flores: comprender la evolución de las flores

Un equipo de investigadores creó modelos 3D para comprender mejor el desarrollo de las flores.

Un equipo de investigadores de Montreal, incluso de Universidad McGillla Universidad de Montrealy el Jardín Botánico de Montreal, utiliza la fotogrametría, una técnica comúnmente utilizada para reconstruir la topografía del paisaje, para obtener información sobre el desarrollo de las flores.

Esta es la primera vez que se utiliza la fotogrametría en el estudio de las flores y sus resultados se han publicado en la revista. nueva botánica.

La fotogrametría utiliza información recopilada de imágenes tomadas desde diferentes ángulos. Gracias a la triangulación de los puntos comunes presentes en las imágenes, es posible reconstruir un modelo 3D de Venus. Luego, los colores se aplican a la flor en 3D utilizando la información de las imágenes.

Según los investigadores, la fotogrametría tiene el potencial de hacer avanzar la investigación sobre la evolución y la ecología de las flores al proporcionar una forma sencilla de acceder a datos morfológicos en 3D. Las bases de datos de flores, o incluso plantas enteras, pueden brindar a los científicos y al público una forma de ver las características únicas de las especies de plantas que han permanecido ocultas a la vista.

«Es difícil capturar la variedad de formas y colores que vemos en el mundo de las plantas con una simple fotografía. Por eso me interesé en adaptar las herramientas tecnológicas para capturar la forma de las flores», dice el profesor de la Universidad McGill, Daniel Schoen, quien tuvo la idea de ​​aplicando fotogrametría a las flores, mientras investigaba en el Instituto de Investigación en Biología Vegetal. «Comprender la evolución de las flores es importante porque las flores son el principal impulsor de la diversificación de las plantas a través de la especiación y es un determinante importante de la biodiversidad de las plantas», dice el profesor Schoen.

«Juntos, el equipo ha desarrollado algo que creemos ayudará a mejorar nuestra comprensión de cómo varían las flores en respuesta a sus interacciones con los polinizadores. Gracias a nuestros modelos 3D, es posible disfrutar de las flores desde todos los ángulos».

Atraer polinizadores con forma y color

Las flores son estructuras tridimensionales muy complejas y diversas. Captar sus formas es importante para comprender su evolución y desarrollo. El 91 por ciento de las plantas con flores interactúan con los polinizadores para asegurar su reproducción en un entorno tridimensional. La morfología y los colores de las flores actúan como imanes sobre los polinizadores para atraerlos. Sin embargo, los investigadores explican que la estructura tridimensional de las flores rara vez se estudia.

Los investigadores dicen que el uso de la fotogrametría tiene ventajas reales sobre otros métodos existentes, en particular, la microscopía de rayos X, que es la técnica más utilizada para construir modelos de flores en 3D.

“La fotometría es más accesible porque es barata, requiere poco equipo especializado y puede usarse directamente en la naturaleza”, dice Marion Lemminger, estudiante de doctorado en ciencias biológicas en la Universidad de Montreal y autora principal del estudio. “Además, la fotogrametría tiene la ventaja de reproducir los colores de las flores, lo que no es posible con los métodos de rayos X”.

Los primeros resultados, aunque imperfectos, fueron suficientes para convencer a Leménager de dedicarle un capítulo de su disertación. «El método aún no se ha perfeccionado», dice ella. «Algunas partes de las flores aún son difíciles de reconstruir en 3D, como las superficies reflectantes, translúcidas o muy peludas».

estoy buscando respuestas

«Hemos demostrado que la fotometría funciona al menos tan bien como los métodos de rayos X más complejos y costosos para las estructuras florales visibles», dice el profesor de la Universidad de Montreal, Simon Jolly, que realiza una investigación en el jardín botánico. «Gracias a las colecciones vivas del Jardín Botánico de Montreal, nuestro estudio de plantas de la familia Gesneriaceae, como la violeta africana, muestra que los modelos 3D producidos con esta tecnología nos permiten explorar una gran cantidad de preguntas sobre la evolución de las flores. .»

Referencia: «Estudiando flores en 3D con fotogrametría» por Marion Lemminger, Jerome Purkiewicz, Daniel J. Schoen y Simon Jolly, 20 de octubre de 2022, disponible aquí. nueva botánica.
DOI: 10.1111 / nph.18553