Padrões que aparecem tanto em escala grande, como em escala pequena, são extremamente raros. Contudo, pesquisadores do Instituto de Ciência e Tecnologia da Universidade de Graduação Okinawa (OIST), no Japão, encontraram um padrão similar em dois sistemas que aparentemente não são relacionados: células da pele e ‘círculos de fadas’ no deserto da Namíbia.
“É uma combinação completamente incrível e estranha“, disse o Professor Robert Sinclair, diretor da Unidade de Biologia Matemática da OIST.
Os círculos de fadas são considerados um dos grandes mistérios da natureza, porque ninguém sabe como eles se formam. Diferentemente de anéis de cogumelos, estes círculos de fadas são grandes pedaços de solo estéril, cercados por grama curta, espalhados pelo deserto como crateras na Lua, ou grandes ‘sardas’. Vários grupos estão concorrendo para descobrir o que causa este fenômeno bizarro. Sinclair e seu colaborador, Haozhe Zhang, acreditam ter identificado uma pequena, porém vital peça do quebra-cabeças.
A distribuição dos círculos de fadas pelo deserto pode parecer aleatória, mas acontece que possui um padrão que praticamente combina com o padrão de distribuição de células da pele. Um padrão que se estende por escalas de tamanho drasticamente tão diferentes – células microscópicas da pele e a paisagem do deserto – praticamente não é encontrado em outra parte na natureza.
“Ainda está difícil dizer exatamente o porquê deles serem similares, mas o fato de serem similares já é muito importante“, disse Sinclair. “Isto sugere que possa existir tais tipos de padrão que cobrem escalas de tamanho realmente diferentes.”
A pesquisa foi publicada recentemente em Ecological Complexity.
Para conduzir a análise, Sinclair e Zhang compararam o número de vizinhos adjacentes aos círculos de fada e das células de pele. Eles obtiveram imagens por satélite dos círculos de fadas e um computador desenhou linhas no meio do caminho entre cada par de círculos, para encontrar as divisões invisíveis, bem como é nas paredes das células. Então, o computador contou a quantidade de vizinhos que cercam cada círculo de fada. Outros pesquisadores já haviam calculado os vizinhos das células de pele há anos.
Os resultados foram quase idênticos. Tanto a maioria dos círculos de fadas e a maioria das células possuem seis vizinhos. Mas a similaridade fica ainda mais específica – o percentual de círculos de fada com quatro, cinco, seis, sete, oito e nove vizinhos é essencialmente a mesma, como nas células de pele.
“Eu não esperava que seriam tão similares“, disse Sinclair. “Despendemos muito tempo conferindo, porque realmente pareciam similares demais para crer.”
Muitas teorias sobre como os círculos de fadas se formam – desde zebras se rolando na grama, até gases subterrâneos ou árvores mortas – foram provadas como sendo incorretas. Agora, alguns cientistas estão desenvolvendo modelos matemáticos, numa tentativa de explicar a origem dos círculos de fadas.
“Estes modelos devem incorporar nossos resultados” disse Zhang, um aluno Ph.D. do Departamento de Estatística do Universidade Estadual de Iowa, EUA, que conduziu a pesquisa na OIST, com Sinclair, em 2013.
Os pesquisadores suspeitam que os padrões poderiam ser similares, porque tanto as células da pele, quanto os círculos de fadas, estão lutando por espaço. Se for verdade, os cientistas poderão um dia ser capazes de colher informações sobre sistema, somente através da análise dos padrões. Por exemplo, eles poderiam procurar por sinais de vida em outros planetas e luas, onde imagens são geralmente os únicos dados disponíveis.
Encontrar tais padrões poderia também beneficiar a ecologia e a biologia. A compreensão de processos em uma escala poderia indicar o que está acontecendo no outro lado do espectro. “De outra forma, precisamos de uma teoria totalmente nova para cada tipo de sistema que estudamos, e com isso poderemos perder os princípios gerais, ou, como alguns dizem, não ver a floresta por causa das árvores“, disse Sinclair.
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Fonte: www.sciencedaily.com
Colaboração: Alexandre Fonseca de Oliveira
