Um modelo para a dinâmica de abertura e fechamento dos estômatos de uma folha.

• Main Author: Ferraz, Marcus Cima
• Other Authors: Prado, Carmen Pimentel Cintra do
• Format: Others
• Language: pt
• Published: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP 2005
• Subjects: Complex Dynamic Systems; Fisiologia Vegetal; Formação de Padrões; Mecânica Estatística; Pattern Formation; Plant Physiology; Sistemas Dinâmicos Complexos; Statistical Mechanics
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-20052014-161150/

Onde há luz suficiente ,os estômatos, pequenos poros localizados na superfície das folhas, com abertura regulável, tendem a abrir . Isto permite a absorção de C02 (e, portanto, a fotossíntese) , e a evaporação de água, que não pode, porém, ser excessiva. As plantas conseguem ajustar a sua abertura dos estômatos, otimizando a absorção de C02 e adequando-se, ao mesmo tempo, à disponibilidade de água no ambiente. Recentemente, inúmeras experiências mostraram que, ao contrário do que se supunha, a abertura de um estômato parece depender da interação deste com seus estômatos vizinhos. Sob estresse hídrico, o movimento de abrir e fechar, dos estômatos de uma região da folha, freqüentemente se sincroniza, formando padrões espaço-temporais persistentes. Este trabalho teve como objetivo o estudo da dinâmica desses padrões. Reproduzimos, num primeiro momento deste estudo, um modelo proposto por Haefner e colaboradores, para entender melhor o problema. Este modelo , no entanto, demonstrou ser ineficiente sob vários aspectos, ao contrário do que observam os autores. Novos modelos foram então propostos, com resultaados mais próximos aos observados nos experimentosque apresentam melhor concordância com os experimentos. Em particular, destacamos o Modelo de Veias Aleatórias com Histerese, que utiliza a hipótese da existência de um retardo e uma histerese no mecanismo de abertura e fechamento dos estômatos, com resultados que reproduzem a diversidade de comportamento da dinâmica estomática observada experimentalmente. === When there is enough light, stomata - variable aperture pores distributed on plant´s leaves - tend to open. This mechanism allows the absorption of C02 (and so the reaction of photosynthesis) as well as the evaporation of water. The plant can adjust its stomatal aperture over time, in order to maximize C02 uptake with an water loss compatible with environmental conditions. Recently, many experiments have shown that the aperture of a single stomata depends on its interaction with the neighbors in an emergent complex behavior. Under water stress the opening and closing of stomata aperture often becomes synchronized in spatially extended patches, with a rich dynamical behavior. In this work we have studied this phenomena. We first reproduce a model proposed by Haefner and collaborators, in an attempt to better understand this phenomena. The model, however, has been unable to generate patches or an oscillatory behavior in the steady state, as claimed by th authors. We proposed then new models, that show better agreement with experiments. In a particular, the model called by us Randon Vein Model with Hysteresis was able to reproduce most of the behaviors observed in real leaves, including the formation of patches and an non-regular oscillations in the steady state.