Правило дерева Леонардо да Винчи, вероятно, неверно

На протяжении столетий “правило деревьев” Леонардо да Винчи служило маяком как для художников, так и для ученых. Однако последние исследования выявили некоторые противоречия, поставив под сомнение то, что, как нам казалось, мы знали о внутреннем устройстве деревьев.

Леонардо да Винчи, почитаемый как художник, обладал способностью наблюдать за окружающим миром. Интерес к точному изображению деревьев привел его к формулировке “правила деревьев”. Этот принцип предполагает, что суммарная толщина ветвей дерева на любой высоте соответствует толщине его ствола.

Долгое время ученые считали, что это правило распространяется не только на внешний вид деревьев, но и на их сосудистые каналы. Это каналы, по которым вода перемещается по дереву. Считалось, что по мере укорачивания ветвей размер этих каналов будет уменьшаться, а их общий объем будет равен объему ствола. Эта концепция была положена в основу теории метаболического масштабирования.

Вызов устоявшимся нормам

Однако ученые из Бангорского университета и Шведского университета сельскохозяйственных наук (SLU) представили противоположную точку зрения. Их результаты, опубликованные в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, свидетельствуют о том, что эта модель не соответствует внутренним сосудистым структурам дерева.

Деревьям необходима эффективная система транспортировки воды и питательных веществ от корней к кончикам листьев. Ключевым фактором в этом процессе является гидравлическое сопротивление сосудистой системы. Рубен Вальбуэна и Стюарт Сопп, представляющие Бангорский университет и SLU, утверждают, что при учете этого сопротивления правило да Винчи не работает. Для обеспечения эффективного переноса воды дереву необходимо изменять размеры сосудистых каналов, особенно по мере приближения к конечным точкам дерева. Это означает увеличение соотношения капилляров по отношению к окружающей растительной массе.

Мнения экспертов о полученных результатах

Доктор Рубен Вальбуэна поясняет, что хотя правило да Винчи бесценно для художников, оно не находит отклика на микроуровне дерева. Он добавляет: “Наши новые открытия позволяют взглянуть на теорию метаболического масштабирования с другой стороны. Это расширяет наши представления о растительных системах и, возможно, проливает свет на то, почему более крупные деревья подвергаются более высокому риску засухи и потенциальной уязвимости к изменению климата”.

Стюарт Сопп, кандидат наук по экологии из Университета Бангора, рассказал о более широких последствиях их исследования: “Мы стремимся разработать соотношение для оценки биомассы деревьев и углерода в лесах. Это может произвести революцию в расчетах роли деревьев в глобальном поглощении углерода”.