«Закон ветвления», разработанный Леонардо да Винчи для иллюстрации процесса изображения деревьев, получил широкое признание в научном сообществе при симуляции структуры и функционирования деревьев. Однако, недавние исследования ученых из Университета Бангора в Великобритании и Шведского Аграрного Университета (SLU) обнаружили противоречия в этом законе с управляющими принципами внутренних структур деревьев.
Да Винчи привел в действие свое исследование пропорций различных объектов, включая деревья, в стремлении достигнуть большей точности в их изображении. Для этого он разработал теорию «Закона ветвления», которая утверждает, что «сумма толщин всех веток дерева на каждом уровне его высоты равна толщине ствола». «Закон ветвления», по мнению ученых, можно было бы применить и к сосудистым путям, через которые вода передвигается по дереву. Размеры отдельных каналов уменьшаются в прямой пропорции, как и ветви становятся тоньше, однако, они увеличивают объем ствола. Это гипотеза была принята как составная часть теории метаболического масштабирования. Но данный исследовательский дуэт из Университета Бангора и SLU обнаружил, что модель «Закона ветвления» не всегда корректна при рассмотрении внутренних сосудистых структур деревьев. Данное исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Гидравлическое сопротивление необходимо для того, чтобы вода и важнейшие питательные элементы могли перемещаться по дереву от корней до своих вершин. Рубен Вальбуэна и Стюарт Сопп из Университета Бангора и SLU рассчитали, что существует момент, когда «Закон ветвления» перестает быть эффективным для управления гидравлическим сопротивлением. Для того, чтобы по дереву эффективно перемещались воды, сосудистые каналы должны поддерживать специфический размер, обеспечивающий поддержание гидравлического сопротивления. Вследствие этого, объем растения должен уменьшаться по мере приближения к его концам, что приводит к увеличению соотношения более мелких капилляров к окружающей их массе растения.
Как разъясняет доктор Рубен Вальбуэна (почетный профессор Университета Бангора, а в настоящее время профессор SLU): «В то время как это великолепное руководство для творцов, которое и рассчитано на них, «Закон ветвления» да Винчи не сопоставим с критикой на уровне малых элементов. Мы верим, что наши расчеты повышают точность теории метаболического масштабирования и улучшают понимание системы растений в общем. Наши пересчеты могут также объяснить, почему крупные деревья более восприимчивы к пересушке и также могут быть более уязвимы к изменению климата».
«Одна из наших целей была разработка показателя, который мог бы быть использован для определения биомассы деревьев и уровня углерода в лесах. Это новое отношение поможет рассчитать глобальное поглощение углерода деревьями», — добавили в отделе экологии Университета Бангора.
Любое использование материалов допускается только с указанием источника infopovod.ru
