Você já passou por um pomar com galhos repletos de flores e se perguntou como as árvores "sabem" quando florescer ou dar frutos ao mesmo tempo? Ou talvez você tenha caminhado pela floresta, esmagando cargas de bolotas sob os pés em um ano, mas quase nenhuma no ano seguinte.

Cientistas da Universidade da Califórnia, Davis, deram a essa sincronia um pensamento considerável. Em 2015, eles desenvolveram um modelo de computador mostrando que um dos modelos mais famosos da física estatística, o modelo de Ising, pode ser usado para entender por que os eventos ocorrem ao mesmo tempo em longas distâncias.

Em um novo estudo, publicado em 5 de fevereiro na revista Proceedings of the National Academy of Sciences , eles testaram seu modelo de computador usando milhares de árvores reais de pistache plantadas em uma grade e descobriram que funcionava.

"Estamos tentando entender a dinâmica no tempo e no espaço das populações ecológicas, "disse o autor sênior Alan Hastings, professor do Departamento de Ciência e Política Ambiental da UC Davis. "Conseguimos usar um conjunto de dados muito grande de mais de 6, 500 árvores em um pomar de pistache e puderam mostrar que os sistemas ecológicos podem ser regidos pelo modelo de Ising. ”

Conexões magnéticas

O modelo de Ising foi desenvolvido para explicar os ímãs permanentes, como o tipo que gruda na porta de uma geladeira, mas os autores mostraram que também pode ajudar a explicar como as árvores de pistache se sincronizam em um pomar.

Em materiais magnéticos, as forças entre os átomos vizinhos tendem a manter os elétrons alinhados, de modo que suas forças magnéticas se somam. O modelo de Ising faz previsões quantitativas de como as interações vizinho a vizinho podem criar alinhamentos em grandes distâncias.

Se as árvores vizinhas estiverem sincronizadas, isso implica que eles estão se comunicando de alguma forma. Embora os autores não identifiquem os meios desta comunicação, eles sugerem que pode ser uma consequência do enxerto de raiz, onde as raízes se entrelaçam. A enxertia pode ajudar uma árvore a "dizer" a outra que é hora de produzir, o que pode ajudar as árvores vizinhas a sincronizar sua produção. O modelo de Ising ajuda a prever como as interações entre as árvores próximas umas das outras se espalham por todo o pomar.

Sincronia encontrada em toda a natureza

"Instâncias de comportamento síncrono, quando tudo acontece de uma vez, são encontrados em toda a natureza, de árvores frutíferas e nozes em pomares, a árvores com cones na floresta e até mesmo a propagação repentina de algumas doenças infecciosas, "disse o autor principal Andrew Noble, um cientista do projeto do Departamento de Ciência e Política Ambiental da UC Davis na época do estudo. "Compreender essas dinâmicas ajuda a explicar melhor os sistemas ecológicos e seus efeitos nos sistemas naturais e gerenciados."