p Um encontro em uma floresta entre um biólogo e um matemático pode levar a mais densas, árvores de crescimento mais rápido. p "Os matemáticos gostam de traduzir processos biológicos em números, "disse Andrei Smertenko, professor assistente no Instituto de Química Biológica da Washington State University. “Eu sou um biólogo, e quero ajudar a ficar mais forte, árvores melhores. "

p A reprodução de árvores é um campo demorado e impreciso, com os criadores contando com alguns marcadores genéticos e o que eles podem ver. Demora anos até que eles vejam as características que procuram em uma árvore jovem.

p Para ajudar a acelerar as coisas, Smertenko e seus colegas do Departamento de Matemática da WSU, Vladyslav Oles e Alexander Panchenko, desenvolveram um novo modelo que pode ajudar a tornar o cultivo de árvores muito mais fácil.

p Como hormônios, genes impactam no crescimento h

p O grupo se conheceu há três anos em uma festa na floresta e começou a falar sobre árvores, O interesse de Smertenko. Esse encontro casual acabou levando ao modelo, que foi publicado recentemente no jornal PLOS Um com o título "Modelagem do controle hormonal da proliferação do câmbio".

p "Crescimento radial, ou espessura, é conhecido por ser controlado por muitos hormônios, "Disse Smertenko." Mas como cada hormônio contribui para o crescimento radial ainda é pouco conhecido. Portanto, o modelo simula como as interações entre hormônios e genes-chave afetariam o crescimento radial. "

p Os cálculos requerem avaliação sistemática de milhões de situações diferentes nas células, ele disse. Basicamente, o modelo executa bilhões de simulações de interações genéticas para prever quais árvores têm probabilidade de produzir mais ou menos madeira à medida que crescem.

p O modelo se concentra no câmbio

p O modelo se concentra na compreensão dos processos moleculares do câmbio, um tipo de célula-tronco que pode detectar a disponibilidade de nutrientes no solo e a atividade fotossintética nos brotos. Cambium integra esses sinais com a altura da planta para produzir a quantidade necessária de madeira em cada estação de crescimento, Smertenko disse.

p "A madeira é muito cara para uma árvore produzir, de uma perspectiva de recursos, "disse ele." Alocar muitos recursos para a produção de madeira acabaria por limitar o potencial de reprodução das plantas. E atualmente não podemos medir ou estudar o câmbio em uma planta viva porque ele para de funcionar assim que fazemos qualquer coisa com a planta.

p "Então, se não podemos observar o tecido diretamente, então fazer um modelo matemático é a melhor solução que temos até agora, " ele disse.

p Cambium controla o crescimento das árvores e, durante a temporada ativa, ele se divide rapidamente. Se você olhar para os anéis anuais de uma árvore, a parte clara reflete a maior atividade do câmbio, como na primavera, e os anéis mais escuros são períodos de crescimento lento, como no inverno.

p O modelo identifica as linhagens

p Em uma população de árvores geneticamente diversa, os melhoristas podem usar as informações do modelo para ver quais árvores têm maior probabilidade de gerar mais madeira.

p "Alguns criadores podem querer árvores mais magras, ou árvores mais grossas, "Smertenko disse." Do ponto de vista da ciência, nosso modelo pode ser usado para identificar diferentes linhagens com maior ou menor produção de madeira. "

p Até aqui, o modelo só funciona em árvores decíduas, como carvalho ou choupo, e não em árvores coníferas, como pinheiro ou abeto, porque o processo de crescimento é melhor compreendido em árvores decíduas, Smertenko disse.