La ecuación explícita de Preston describe las geometrías de los cultivares de tomate en forma de huevo y su potencial para estimar el volumen y el área superficial
Autores: Huang, Weiwei; Tan, Jiaxin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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En la naturaleza, algunas formas de tomate parecen ser elipsoidales. Este estudio tiene como objetivo ajustar el perfil elipsoidal del tomate utilizando la ecuación explícita de Preston (EPE) y calcular su volumen y área superficial basándose en los parámetros estimados de la EPE. Este método ofrece ventajas de bajo costo y no destructivas en comparación con el escaneo tridimensional (3D). Se fotografiaron un total de 917 tomates de tres cultivares, y se digitalizaron las coordenadas de contorno bidimensional (2D) de cada perfil de fruta, que luego se ajustaron utilizando la EPE. Los resultados demostraron que la EPE ajustó eficazmente el perfil 2D del tomate, siendo el tomate truss el que ocupó el primer lugar, seguido del cherry y luego del Qianxi. Se encontró una relación significativa entre el volumen observado a nivel de cultivar. Los intervalos de confianza del 95% para las pendientes de los tomates cherry incluyen 1.0, y para el Qianxi estaban cerca de 1.0, lo que confirmó que estos dos cultivares eran sólidos de revolución. Además, para el tomate cherry y el Qianxi, es proporcional a (es decir, proporcional), es proporcional a (), y es proporcional a () (es la longitud y es el ancho máximo). Para cualquier sólido de revolución que se escale isométricamente, el exponente teórico del área superficial respecto al volumen es exactamente 2/3. El exponente observado de 0.62-0.63 es una realidad biológica, que revela que la evolución ha moldeado a los organismos no para la similitud geométrica, sino para la optimización funcional. Este estudio puede extenderse a un estudio de geometría sobre otras frutas en forma de huevo y proporciona un método potencialmente simple para calcular el volumen y el área superficial basándose en perfiles de frutas 2D fotografiados.
Descripción
En la naturaleza, algunas formas de tomate parecen ser elipsoidales. Este estudio tiene como objetivo ajustar el perfil elipsoidal del tomate utilizando la ecuación explícita de Preston (EPE) y calcular su volumen y área superficial basándose en los parámetros estimados de la EPE. Este método ofrece ventajas de bajo costo y no destructivas en comparación con el escaneo tridimensional (3D). Se fotografiaron un total de 917 tomates de tres cultivares, y se digitalizaron las coordenadas de contorno bidimensional (2D) de cada perfil de fruta, que luego se ajustaron utilizando la EPE. Los resultados demostraron que la EPE ajustó eficazmente el perfil 2D del tomate, siendo el tomate truss el que ocupó el primer lugar, seguido del cherry y luego del Qianxi. Se encontró una relación significativa entre el volumen observado a nivel de cultivar. Los intervalos de confianza del 95% para las pendientes de los tomates cherry incluyen 1.0, y para el Qianxi estaban cerca de 1.0, lo que confirmó que estos dos cultivares eran sólidos de revolución. Además, para el tomate cherry y el Qianxi, es proporcional a (es decir, proporcional), es proporcional a (), y es proporcional a () (es la longitud y es el ancho máximo). Para cualquier sólido de revolución que se escale isométricamente, el exponente teórico del área superficial respecto al volumen es exactamente 2/3. El exponente observado de 0.62-0.63 es una realidad biológica, que revela que la evolución ha moldeado a los organismos no para la similitud geométrica, sino para la optimización funcional. Este estudio puede extenderse a un estudio de geometría sobre otras frutas en forma de huevo y proporciona un método potencialmente simple para calcular el volumen y el área superficial basándose en perfiles de frutas 2D fotografiados.