¿Por qué una estructura dendrítica es tan común en la naturaleza?

La estructura dendrítica se utiliza como interfaz entre recursos. El objetivo de esta interfaz es maximizar la recolección de recursos en tres dimensiones sin utilizar demasiados recursos para soportar estructuras de recolección de recursos. Comencemos con algunas suposiciones usando árboles. Los recursos son suelo, agua, energía eólica, luz y química del aire.

Comencemos con una línea:

yo
yo
yo

O

_______

Ahora, podríamos construir arriba o abajo en paralelo (se agregan celdas para hacer que la criatura sea “más ancha”) y obtenemos esto:

II
II
II

O

______
______

¿Cuál es la ventaja competitiva de agregar masa de esta manera? No mucho, si lo llevamos al extremo obtenemos criaturas que se ven así;

IIIII
IIIII
IIIII

O

_____
_____
_____
_____
_____

Entonces, tenemos rascacielos y edificios en cuclillas. Los rascacielos sombrean los edificios en cuclillas, los edificios en cuclillas sobreviven cuando los vientos azotan y empujan sobre los rascacielos. Si asumimos la fotosíntesis, necesitaríamos encontrar una ventaja competitiva entre especies individuales. Tomemos el rascacielos, el o es un sitio de fotosíntesis;

ooooo
o___o
o___o
o___o
o___o

Y agregue una mutación genética que haga que una línea sea más larga que las otras;

ooooo
o___ooo
o___o
o___o
o___o

En el segundo caso, la mutación genética permitió 15 sitios de fotosíntesis, 2 más que el primer caso con 13. Pero, en el segundo caso, algunos sitios de fotosíntesis son mejores que otros porque están sombreados;

00000
0___oo0
0___o
0___0
0___0

Bueno, ahora tenemos una planta con 12 sitios fuertes y 3 no tan fuertes. Por lo tanto, para compensar los sitios no tan fuertes, la planta necesita sacar sitios más fuertes o más sitios de fotosíntesis no tan fuertes. Agregar ramas permite esto;

0 0
o 0
o o
000o0
0___oo0
0o___o
0___0
0___0

Aquí tenemos 13 sitios fuertes y 8 no tan fuertes. Incluso en dos dimensiones lineales, vemos cómo la planta comienza a verse dendrítica y cómo es valioso que la planta se esfuerce por agarrar recursos.

En micelios de hongos, vemos formas dendríticas similares. El micelio del hongo tiene una lógica increíble de que cualquier fuente de alimento seguramente tendrá otras fuentes de alimento cerca. Entonces, comenzando desde una línea, nos separamos desde ambos extremos.

___ se convierte en [___]

[]
– [___] – se convierte en – [___] –
[]

___ [- [] -] ___
– [___] –
___ [- [] -] ___ O

Cuando encuentra la fuente de alimento, “O”, dirige toda su energía hacia un mayor crecimiento desde O. O se convierte en el nuevo centro de crecimiento, pero como ya creció en muchas otras direcciones, solo necesita dirigirse a sí mismo en direcciones desconocidas. O

___ [- [] -] ___
– [___] –
___ [- [] -] ___ O_]

___ [- [] -] ___
– [___] –
___ [- [] -] ___ O _] –

___ [- [] -] ___
– [___] -]
___ [- [] -] ___ O _] –
]

___ [- [] -] ___
– [___] – [] -] ___ O
___ [- [] -] ___ O _] –
___ [- [] -] ___

Y así sucesivamente.