Un nuevo estudio revela que la forma puntiaguda de los pétalos de rosa no es solo una cuestión de estética, sino el resultado de una geometría compleja jamás observada antes en la naturaleza
A través de modelos teóricos, simulaciones por computadora y experimentos con láminas de plástico flexible, un equipo internacional de físicos demostró que el característico borde rizado y afilado de los pétalos surge de una interacción inusual entre crecimiento y forma, basada en principios geométricos externos al tejido.
El trabajo, publicado el 1 de mayo en la revista Science, no solo abre una ventana fascinante sobre la forma en que crecen los organismos, sino que también sugiere aplicaciones futuras en diseño, arquitectura e ingeniería. «Podríamos aprender nuevos principios e implementarlos en estructuras artificiales», dijo Eran Sharon, físico experimental de la Universidad Hebrea de Jerusalén y uno de los autores del estudio.
No todo es lo que parece: geometrías invisibles y visibles
Hasta ahora, los estudios sobre cómo las formas biológicas emergen durante el desarrollo se habían enfocado en la llamada geometría intrínseca, es decir, aquella que se puede medir desde dentro de la superficie, como haría una hormiga caminando sobre una hoja. Esta geometría no cambia aunque la hoja se doble o se enrolle: los caminos que recorre la hormiga siguen siendo los mismos.
Pero lo que el equipo de Sharon encontró en los pétalos de rosa es otra historia: una geometría extrínseca. A diferencia de la anterior, esta se refiere a cómo la forma se manifiesta en el espacio tridimensional, incluso si las medidas internas no cambian. Por ejemplo, una hoja plana y una enrollada pueden tener la misma geometría intrínseca, pero ocupar formas muy diferentes en el espacio.
Lo que sorprendió a los investigadores es que los pétalos de rosa quieren tener una geometría intrínseca plana —como una hoja de papel—, pero al mismo tiempo tienden a curvarse como un cilindro. Esta incompatibilidad genera una serie de rizos con puntas pronunciadas, un fenómeno nunca antes observado de forma natural. «Para nosotros, fue el primer ejemplo natural de esta incompatibilidad extrínseca», explicó Michael Moshe, físico teórico y coautor del trabajo.
Cilindros, cúspides y una rosa que se pliega con elegancia
A medida que el pétalo crece, su borde no puede formar un solo rulo cilíndrico: en lugar de eso, se divide en segmentos curvados que se encuentran en cúspides o esquinas agudas. Estas transiciones entre un rulo y otro generan tensiones mecánicas que, con el tiempo, transforman los bordes redondeados en puntas marcadas.
Los experimentos con láminas elásticas permitieron recrear este comportamiento y observar cómo las fuerzas internas moldeaban la estructura global de la superficie. El mecanismo recuerda a una hoja que quiere mantenerse plana, pero está obligada a enrollarse en distintas direcciones por su entorno.
Si bien aún no está claro si esta forma cumple una función específica para la rosa, los autores sugieren algunas posibilidades: atraer más polinizadores, captar mejor el rocío o incluso aumentar la robustez mecánica del pétalo.
De las flores a la ingeniería
Este descubrimiento no solo mejora la comprensión sobre cómo crecen las flores, sino que también podría influir en el diseño de materiales y estructuras humanas. La posibilidad de generar formas complejas a partir de tensiones internas reguladas por principios geométricos ofrece nuevas herramientas para campos como la robótica blanda, la arquitectura biomimética o el diseño de materiales adaptativos.
Como dijo Sharon, entender cómo la naturaleza resuelve problemas de forma tan elegante puede inspirar soluciones innovadoras: «Es un ejemplo extraordinario de cómo la física y la biología se entrelazan en un lenguaje común: el de la geometría».
Referencias:
Redacción y traducción de Daniel Ventuñuk
En base al artículo de Davide Castelvecchi en Nature
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