Dizem que Pitágoras uma vez afirmou que tudo é fundamentalmente número. Ele encontrou relações numéricas em coisas que parecem estar a um mundo de distância da matemática. Dois mil e quinhentos anos depois, estamos felizes em quantificar as coisas, mas ainda pode ser difícil. Por exemplo, Berntson em 1994 analisou os problemas de descrever as dimensões fractais de uma raiz. As raízes podem ser confusas, então como você pode analisá-las rapidamente – ou melhor ainda, como você pode automatizá-las? RootGraph: uma ferramenta de otimização gráfica para análise automatizada de imagens de raízes de plantas por Cai et al apresenta uma nova técnica.

Rootgraph em ação
Exemplos ilustrativos da estrutura de dados de quatro camadas utilizada no novo método: (A) a imagem segmentada; (B) a Transformada de Distância de (A); (C) o esqueleto de (A); e (D) o grafo gerado a partir do esqueleto. Imagem de Cai et al. (2015)

A análise funciona em uma série de etapas para transformar a imagem de uma raiz em um gráfico. Mapear as junções onde as raízes se conectam significa que um computador pode descobrir o que é uma raiz primária e o que é uma raiz lateral, examinando sua conectividade. É uma abordagem que me lembra muito sintaxe de espaço da geografia. Uma vez que o computador saiba com que tipo de raiz está lidando, ele pode detectar resultados estranhos e descobrir o que fazer. Por exemplo, raízes que se sobrepõem quando são digitalizadas podem parecer uma única raiz estranhamente conectada no scanner.

É a capacidade de eliminar o ruído que é o elemento-chave do papel, pois significa que o sistema pode operar com velocidade.

Reduzir um sistema raiz a um gráfico pode parecer um passo fora da realidade, mas também permite que muitas informações sejam incluídas na análise. A diferença entre raiz primária e lateral pode não ser simples, pois as raízes laterais podem se ramificar. No entanto, como as raízes são representadas graficamente, qualquer raiz ou segmento de raiz pode ser analisado por sua localização na rede. Onde ocorrem diferenças no crescimento da raiz, a análise da rede deve mostrar exatamente que tipo de raiz está mudando. Além disso, o fato de ser baseado em imagens deixa em aberto a possibilidade de alterar a origem dos dados. A análise 3D deve ser possível com o mesmo sistema, permitindo a análise de sistemas radiculares no local.

O papel aparece em edição deste mês do Journal of Experimental Botany, então você não deve ter problemas para verificar por si mesmo.

Jinhai Cai, Zhanghui Zeng, Jason N. Connor, Chun Yuan Huang, Vanessa Melino, Pankaj Kumar, Stanley J. Miklavcic, 2015, 'RootGraph: uma ferramenta de otimização gráfica para análise automatizada de imagens de raízes de plantas', Revista de Botânica Experimental, vol. 66, nº. 21, pp. 6551-6562 http://dx.doi.org/10.1093/jxb/erv359