Se dice que Pitágoras afirmó una vez que todo es fundamentalmente número. Encontró relaciones numéricas en cosas que parecen estar a un mundo de distancia de las matemáticas. Dos mil quinientos años después, estamos felices de cuantificar las cosas, pero aún puede ser difícil. Por ejemplo, Berntson en 1994 analizó los problemas de describir las dimensiones fractales de una raíz. Las raíces pueden ser complicadas, entonces, ¿cómo puede analizarlas rápidamente o, mejor aún, cómo puede automatizarlas? RootGraph: una herramienta de optimización gráfica para el análisis automatizado de imágenes de las raíces de las plantas por Cai et al propone una nueva técnica.

Gráfico de raíces en acción
Ejemplos ilustrativos de la estructura de datos de cuatro capas utilizada en el nuevo método: (A) la imagen segmentada; (B) la Transformada de Distancia de (A); (C) el esqueleto de (A); y (D) el grafo generado a partir del esqueleto. Imagen de Cai et al. (2015)

El análisis funciona en una serie de pasos para convertir la imagen de una raíz en un gráfico. Mapear las uniones donde se conectan las raíces significa que una computadora puede determinar qué es una raíz primaria y qué raíz lateral, al examinar su conectividad. Es un enfoque que me recuerda mucho a sintaxis espacial de la geografía. Una vez que la computadora sabe con qué tipo de raíz está tratando, puede detectar resultados extraños y decidir qué hacer. Por ejemplo, las raíces que se superponen entre sí cuando se escanean podrían verse como una sola raíz conectada de forma extraña en el escáner.

La capacidad de eliminar el ruido es el elemento clave del papel, ya que significa que el sistema puede funcionar con velocidad.

Reducir un sistema raíz a un gráfico puede parecer un paso fuera de la realidad, pero también permite incluir mucha información en el análisis. La diferencia entre la raíz primaria y la lateral puede no ser simple, ya que las raíces laterales pueden ramificarse. Sin embargo, debido a que las raíces están graficadas, cualquier raíz o segmento de raíz puede analizarse según su ubicación en la red. Cuando se produzcan diferencias en el crecimiento de las raíces, el análisis de redes debería mostrar exactamente qué tipo de raíces están cambiando. Además, el hecho de que esté basado en imágenes deja abierta la posibilidad de cambiar el origen de los datos. El análisis 3D debe ser posible con el mismo sistema, lo que permite el análisis de los sistemas raíz. in situ.

El papel aparece en la edición de este mes del Journal of Experimental Botany, por lo que no debería tener problemas para comprobarlo usted mismo.

Jinhai Cai, Zhanghui Zeng, Jason N. Connor, Chun Yuan Huang, Vanessa Melino, Pankaj Kumar, Stanley J. Miklavcic, 2015, 'RootGraph: una herramienta de optimización gráfica para el análisis automatizado de imágenes de raíces de plantas', Diario de botánica experimental, vol. 66, núm. 21, págs. 6551-6562 http://dx.doi.org/10.1093/jxb/erv359