Ti è mai capitato di passare davanti a un frutteto con rami pieni di fiori chiedendoti come fanno gli alberi a "sapere" quando fiorire o dare frutti allo stesso tempo? O forse hai camminato attraverso i boschi, sgranocchiare un sacco di ghiande sotto i piedi un anno ma quasi nessuna l'anno successivo.

Scienziati dell'Università della California, Davis, hanno riflettuto molto su tale sincronia. Nel 2015, hanno sviluppato un modello al computer che mostra che uno dei modelli più famosi della fisica statistica, il modello di Ising, potrebbe essere usato per capire perché gli eventi si verificano contemporaneamente su lunghe distanze.

In un nuovo studio, pubblicato il 5 febbraio sulla rivista Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze , hanno messo alla prova il loro modello al computer utilizzando migliaia di veri pistacchi piantati su una griglia e hanno scoperto che funzionava.

"Stiamo cercando di capire le dinamiche nel tempo e nello spazio delle popolazioni ecologiche, ", ha affermato l'autore senior Alan Hastings, un professore nel Dipartimento di Scienze e Politiche Ambientali della UC Davis. "Siamo stati in grado di utilizzare un set di dati molto ampio da più di 6, 500 alberi in un frutteto di pistacchi e hanno potuto dimostrare che i sistemi ecologici possono essere governati dal modello Ising".

Connessioni magnetiche

Il modello di Ising è stato sviluppato per spiegare i magneti permanenti, come quelli che si attaccano alla porta del frigorifero, ma gli autori hanno dimostrato che può anche aiutare a spiegare come gli alberi di pistacchio si sincronizzano in un frutteto.

Nei materiali magnetici, le forze tra atomi vicini tendono a mantenere gli elettroni allineati in modo che le loro forze magnetiche si sommano. Il modello di Ising fa previsioni quantitative su come le interazioni vicino a vicino possono creare allineamenti su grandi distanze.

Se gli alberi vicini sono sincronizzati, implica che stanno comunicando in qualche modo. Sebbene gli autori non identifichino i mezzi di questa comunicazione, suggeriscono che potrebbe essere una conseguenza dell'innesto radicale, dove le radici si intrecciano. L'innesto può aiutare un albero a "dire" a un altro che è ora di produrre, che possono aiutare gli alberi vicini a sincronizzare la loro produzione. Il modello di Ising aiuta a prevedere come le interazioni tra alberi uno accanto all'altro si diffondono nell'intero frutteto.

Sincronia trovata in tutta la natura

"Istanze di comportamento sincrono, quando tutto si accende in una volta, si trovano in tutta la natura, da alberi da frutta e noci nei frutteti, agli alberi da frutto della foresta e persino alla diffusione improvvisa di alcune malattie infettive, " ha detto l'autore principale Andrew Noble, uno scienziato di progetto presso il Dipartimento di Scienze e Politiche Ambientali della UC Davis al momento dello studio. "Comprendere queste dinamiche aiuta a spiegare meglio i sistemi ecologici e i loro effetti nei sistemi naturali e gestiti".