Nutrition Spain Salamanca, Salamanca, Tuesday, January 29 of 2008, 15:34

Científicos salmantinos traducen al lenguaje matemático las observaciones de la Biología

Las imágenes que obtienen de las plantas en el microscopio se convierten en ecuaciones

JPA/DICYT El científico titular del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (Irnasa) Emilio Cervantes y el matemático de la Universidad de Salamanca Ángel Tocino han desarrollado un proyecto que permite traducir al lenguaje matemático las imágenes que los biólogos captan con el microscopio. La idea es que las descripciones propias de la Biología, como la forma de las semillas, la raíz o las hojas de una planta, puedan traducirse a ecuaciones y, por lo tanto, tengan la objetividad que requieren las observaciones científicas.

"Nos hemos sentado frente al microscopio y le he planteado a Ángel Tocino la necesidad que tenemos de cuantificar esas imágenes", ha declarado Emilio Cervantes a DICYT. "En Ciencia, medir es fundamental y cuando nos aproximamos a una planta tenemos que definir las semillas, las hojas o el crecimiento. El problema es cómo hacerlo, porque tenemos pocos recursos a pesar de que hay cada vez más medios de microscopía. A la hora de hacer una descripción inmediata hablamos de la forma, el tamaño y el color, pero existen carencias en el lenguaje y más en el lenguaje matemático", señala. En una semilla, los científicos suelen medir el largo y el ancho, pero "también necesitamos parámetros matemáticos como el índice de circularidad o el valor de la curvatura en los polos", añade.

Para esta primera colaboración, han utilizado una planta denominada Arabidopsis thaliana, que sirve de modelo para la mayor parte de la investigación con vegetales, en concreto, describiendo en lenguaje matemático las semillas y el ápice de la raíz. "El ápice de la raíz tiene un volumen y una forma determinados, una forma cilíndrica y cónica, pero no podemos conformarnos con esta descripción", afirma el investigador. Por eso, obtienen una imagen mediante microscopía confocal que procesan con un programa de análisis de imagen. En el microscopio se definen, en primer lugar, los puntos que servirán para generar de nuevo en el ordenador la imagen original. Para ello obtienen las coordenadas de los puntos y, mediante un programa de ordenador denominado Mathematica, obtienen una ecuación que permite reconstruir la curva original y calcular los valores de curvatura.


Para la Biología, "esto permite analizar genotipos diferentes, mutaciones o situaciones de crecimiento diferentes en las que esto pueda variar", señala. "A simple vista podríamos haber deducido que una raíz tiene un ápice más o menos puntiagudo, porque es lo que se ve al microscopio, pero científicamente los términos picudo o redondeado no tienen ningún valor, así que, si aplicamos un programa que calcule el valor de la curvatura, lo convertimos en algo objetivo. Eso es la Ciencia, ponerle a las observaciones una terminología objetiva", explica.

 

Un problema de lenguaje

En ese sentido, "en Ciencia es fundamental la claridad y el problema clave es el lenguaje", ha declarado Cervantes. Por eso, "el problema de la interacción entre las Matemáticas y la Biología es un problema de lenguaje que se ha mantenido durante décadas y la mayoría de los libros que se dedican a las Matemáticas aplicadas a la Biología son incomprensibles, porque para un asunto de Biología proponen una solución matemática sin su explicación, así que hay una gran necesidad de tener un lenguaje fluido entre las dos ciencias", asegura.

Para resolver esta situación, es necesaria una "colaboración entre una persona que entiende el lenguaje matemático y lo quiere transmitir, y una persona que entiende el lenguaje de la Biología y necesita el apoyo de las Matemáticas". En este caso, "encontré una dispuesta a hacer asequible para mí el lenguaje matemático y que tiene interés en un problema de Biología", indica el experto del Irnasa.