¿Una fuente para la arquitectura de hojas de diferentes especies/géneros de plantas?

Actualmente estoy trabajando en la extracción de algunas características de la arquitectura de la hoja en función de sus imágenes (como la relación L:W, la forma laminar, ...). Utilizo el Manual of Leaf Architecture como referencia. Es realmente excelente para describir matemáticamente las características y cómo calcularlas.

Pero el problema es que no puedo encontrar una fuente (un libro o un conjunto de datos) para tener esta arquitectura de diferentes hojas (plantas). Por ejemplo, si el género Acer tiene hojas con una cierta (o un rango de) relación L:W o si la forma laminar de esta especie es principalmente ovalada,...

¿Alguien conoce alguna fuente de este tipo?

No conozco una base de datos preparada que sea exactamente lo que está buscando. Sin embargo, si desea hacer la suya propia, hay una gran cantidad de imágenes de hojas de plantas determinadas taxonómicamente (es decir, identificadas por especies) en línea en forma de herbarios digitalizados. Con un poco de codificación o mucho trabajo de pregrado, podría recopilar un conjunto de datos masivo. Alternativamente, si solo está buscando una especie, puede hacerlo individualmente / a mano.
@Oreotrephes, gracias por el comentario. Actualmente, estoy usando el conjunto de datos ImageCLEF para mi trabajo y es completo con todos los datos de las hojas acompañados (incluso la ubicación). Pero estaba buscando un conjunto de datos con más "características cuantitativas".

Respuestas (2)

Las descripciones cuantitativas de la forma de la hoja utilizadas como diagnóstico son difíciles de conseguir. Hay numerosas descripciones cualitativas (lirata, cordada, acicular, etc.), y creo que esto encaja dentro del ejemplo que das de que "la forma laminar de esta especie es principalmente ovalada". Pero los rangos cuantitativos reales como mencionas (por ejemplo, que la relación L:W de Acer se encuentra dentro de un cierto rango) son mucho más difíciles de conseguir. Además, hay formas de cuantificar las hojas usando toda la variación de forma presente en sus contornos, y describo algunos de estos métodos a continuación. Mediante el uso de métodos cuantitativos como estos, puede evitar la trampa de un criterio subjetivo que distingue arbitrariamente los morfos de las hojas por una característica particular. Además, no estará sesgado al usar un atributo de forma en particular, ya que estará midiendo la forma en su totalidad.

Creo que Oreotrephes va por buen camino al decir que, si es posible, debe crear sus propios criterios de diagnóstico para cualquier sistema en el que esté trabajando. Mencionó ciertos "rangos" que pueden diagnosticar una especie... esta es una pregunta crítica. La medición de la variación intragenotípica/individual en la forma de su sistema es fundamental. ¿Qué hoja medir para una especie? ... es decir, la posición del brote, la edad de desarrollo de la hoja, si se trabaja con hojas compuestas, la colocación del folíolo a lo largo del eje distal proximal de la hoja, ¿qué pasa con la heteroblastia (cambios en la forma de la hoja en diferentes nudos), hojas de lateral frente a ramas principales, efectos ambientales en las hojas (por ejemplo, sol frente a hojas de sombra)?

Para el tomate, mido la forma cuantitativamente usando descriptores elípticos de Fourier, que reducen la forma de un objeto a una aproximación en serie y explican la varianza con un análisis de componentes principales. Utilizo los valores resultantes del componente principal de las hojas como un rasgo y explico la forma cuantitativamente de esa manera. Un programa muy útil para realizar descriptores elípticos de Fourier se describe en Iwata & Ukai 2002 y se puede descargar aquí . En Chitwood et al 2012 , describo cómo realizar un análisis de forma en hojas de tomate, separando los componentes de forma según el genotipo (p. ej., por especie), por posición en la serie de hojas (heteroblastia), la edad ontogénica de la hoja y la ubicación. de folíolos a lo largo del eje proximal-distal.

Otras formas fáciles de medir la forma: circularidad, solidez, relación L:W (o relación de aspecto) como mencionaste. ¡Todo muy fácil de medir en ImageJ!

Mencionaste las hojas de Acer, lo que despertó mi interés porque estudio las diferencias en la forma de las hojas de parra. Pero como la uva, muchas hojas de Acer son palmeadas lobuladas. Si cada una de sus muestras tiene ciertas características (por ejemplo, 5 lóbulos y 5 senos paranasales como en Acer, incluido el seno peciolar), entonces puede realizar un análisis de puntos de referencia utilizando un Análisis de Procrustes generalizado (el paquete "Formas" en R es útil para este análisis) .

El uso de métodos globales para describir la forma, es decir, métodos para cuantificar la totalidad de la variación de la forma, es fundamental para distinguir las hojas. ¡Es muy posible que dos hojas de diferentes especies sean tan similares que no sean estadísticamente separables por su forma! ¡Sea creativo en la forma en que mide la forma y, si es necesario, cree su propio sistema para hacerlo!

Gracias por tu respuesta y recursos. Acerca de la descripción cualitativa, ¿conoces alguna buena fuente no tan técnica? Eso podría ayudar. Y, sobre el uso de descriptores como Elliptic FD, mi trabajo es más un enfoque de sistema experto, por lo que trato de usar las funciones que conocen los botánicos. Es por eso que estoy tratando de usar las características cuantitativas que conducen a describir la forma de la hoja en palabras (L:W> 10 => hoja 'lineal').

Para las características cualitativas, puede probar esencialmente cualquier flora. La mayoría de estos tendrán descripciones como esta en Flora of China

  1. Acer .... Hojas en su mayoría simples y palmeadas lobuladas o al menos palmeadas nervadas, en unas pocas especies pinnadas nervadas y enteras o dentadas, o pinnadas o palmeadas 3-5 folioladas.

El problema con el uso de florae es que a) tienen un alcance geográfico limitado yb) generalmente son solo bloques de texto (sin base de datos o, por lo general, incluso con etiquetas XML). Sin embargo, una gran flora como FoC tendrá muchos géneros con los que trabajar, y debería ser fácil buscar manualmente la información que desea para algunos géneros, y es posible automatizar la recuperación de información con florae en línea.

Florae puede ser difícil de usar para los que no son botánicos, pero creo que el sitio de FoC es bastante explicativo: puede navegar desde la lista familiar a cualquier familia, y luego en la parte inferior habrá un enlace llamado "lista de taxones inferiores". (o simplemente una lista, si es una familia pequeña) donde verá enlaces a cada uno de los géneros de la familia. Luego verá la página de descripción del género, por ejemplo, para Acer como se citó anteriormente.