TREES

From La Recherche

SHAPE OF THE TREES

Until recently, it was thought that the modeling of the shape and evolution of trees had to do only with the incessant competition for sunlight, the fundamental axis of photosynthesis. Now, a group of physicists, biologists, hydraulic engineers and French geneticists, under the leadership of Bruno Moulia (Research director atINRA, Plant-Biomechanics and Plant Deveploment Biology, Clermont Auvergne/France), have added a second fundamental factor: the impact of the wind or, if you like, the joint action of both. The issue is that these  study has been done by simulating the growth and evolution of virtual trees for 200,000 years (an extension of the mental experiments of Einstein and Schrödinger). The authors of the article took into account multiple factors and 2 basic principles to understand the shape of trees. 1) a tree can not grow indefinitely without affecting the good conduction of the sap, from the roots to the leaves. 2) if a tree produces a mass of branches that are too long, it can collapse under its own weight. Moulia's group developed a virtual world where trees grow, reproduce, die in thousands of years, intercept the light, distribute the products of photosynthesis between the organs, produce seeds generating branches according to the orientations of light and wind. According to Moulia, the virtual simulation integrated meteorological data, biomechanical knowledge simulating breaks during storms. Hundreds of virtual islands bathed in sunlight were planted, light with seeds with random genetic parameters. During the simulation (MechaTree simulation software © Christophe Eloy, Central School, Marseille/IRPHE), the trees germinated, grew and developed in a dense forest, where the less genetically favored tres  disappeared (Self-thinning Law), and others reproduced and   grew  well. After thousands of hours, calculations and 200,000 years of forest life, it was observed that  surviving trees and forests followed the law of self-thinning, the correlations between the largest diameter of the tree, the sum of the diameters of the branches and the size of the trees, in which only the joint action of 2 variables: competition for sunlight and wind impact was crucial for modeling the shape of the trees.

LA FORMA DE LOS ARBOLES

Hasta hace poco, se pensaba que la modelación de la forma y evolución de los árboles,  tenía que ver únicamente con  la  incesante competencia por  la  luz solar,  eje fundamental de la fotosíntesis. Ahora, un grupo de físicos, biólogos, ingenieros hidráulicos   y genetistas franceses, bajo el liderazgo de Bruno Moulia (Research Director at INRA, Plant-Biomechanics and Plant Deveploment Biology, Clermont Auvergne/France), han añadido un segundo factor fundamental:el impacto del viento o si se quiere, la acción conjunta de ambos. El asunto es que el estudio lo han realizado mediante simulación del crecimiento y evolución de árboles virtuales durante 200,000 años (una extensión de los experimentos mentales de Einstein y Schrödinger). Los autores del artículo tuvieron en cuenta múltiples factores y 2 principios básicos para comprender la forma de los árboles. 1) un árbol no puede crecer indefinidamente sin afectar la buena conducción de la savia, de las raíces a las hojas.  2) si un árbol produce una masa de ramas demasiado largas, puede colapsar bajo su propio peso.  El grupo de Moulia, desarrollo   un mundo virtual donde los arboles crecen, se reproducen, mueren en miles de años, interceptan la luz, distribuyen los productos de la fotosíntesis entre los órganos, producen semillas generando ramas de acuerdo a las orientaciones de la luz y el viento. Según Moulia, la simulación virtual   integro datos meteorológicos, conocimientos biomecánicos simulando roturas durante las tormentas.  Se plantaron cientos de islas virtuales bañadas con luz solar, luz con semillas con parámetros genéticos al azar. Durante la simulación (MechaTree simulation software © Christophe Eloy, Central School, Marseille/IRPHE), los arboles germinaron, crecieron y se desarrollaron en un bosque denso, donde los arboles menos favorecidos genéticamente desaparecieron (Ley de Autoadelgazamiento), y otros se reprodujeron y crecieron más o menos bien. Después de miles de horas, cálculos y 200,000 años de vida forestal, se observó que los árboles y bosques sobrevivientes siguieron la ley de auto adelgazamiento, las correlaciones entre el diámetro mayor del árbol, la suma de los diámetros  de las ramas y el  tamaño del árbol, en las que solo la acción conjunta de  2 variables : competencia por la  luz solar e impacto del viento fue  crucial para la modelación de la forma de los árboles.