Биологи: правило деревьев оказалось неверным

Биологи: правило деревьев оказалось неверным
фото: из открытых источников

Ученые из Швеции и Великобритании обнаружили, что “правило деревьев” да Винчи, согласно которому суммарная толщина всех ветвей дерева на любой высоте равна толщине ствола, не совсем точно на микроуровне, передает портал Качественный Казахстан.

В изданных записных книжках Леонардо да Винчи, которые были опубликованы немецким писателем Жан-Полем Рихтером, приводится следующее утверждение: “Суммарная толщина всех ветвей дерева на любой высоте равна толщине ствола”. Это правило использовали не только художники, но и ученые при создании моделей деревьев и описании их функционирования.

Считается, что “правило деревьев” также применимо к сосудистым каналам, которые переносят воду по растению: размеры этих каналов уменьшаются в том же отношении, что и у да Винчи. Поэтому это правило было принято как часть теории метаболического масштабирования.

Однако исследователи из Бангорского университета (Великобритания) и Шведского университета сельскохозяйственных наук обнаружили, что правило да Винчи не соответствует внутренней структуре дерева. Их выводы были опубликованы в журнале PNAS.

Для эффективного перемещения воды и питательных веществ по дереву от корней до кончиков листьев сосудистая система растения должна поддерживать гидравлическое сопротивление. Ученые выяснили, что есть момент, когда “правило деревьев” перестает работать для поддержания такого сопротивления.

Эффективная переноска жидкости от корней до кончиков листьев возможна только при определенном размере сосудистых каналов дерева для поддержания гидравлического сопротивления. Поэтому объем растения должен уменьшаться по мере приближения к его концам, что в свою очередь приводит к более высокому соотношению капилляров к окружающей растительной массе.

Таким образом, “правило деревьев” да Винчи хорошо работает для художников, но не проходит проверку на микроуровне. Ученые полагают, что их исследование уточняет теорию метаболического масштабирования и помогает лучше понять функционирование растительной системы. Кроме того, такие расчеты помогут определить глобальное улавливание углерода деревьями.

Работа также имеет значительное практическое значение, подчеркивают авторы. Из моделирования следует, что большие деревья будут более уязвимы для неблагоприятных условий окружающей среды - следовательно, о них нужно заботиться больше в более сложных условиях.

Роман ПОПОВ