Vjekovima je pronalazač, naučnik i umjetnik Leonardo da Vinči bio hvaljen zbog svojih preciznih, dobro proporcionalnih crteža i maštovitih dizajna. Shvatio je sličnost gravitacije sa ubrzanjem stoljeće prije Njutna, a njegova umjetnička djela bila su čista genija u svojoj perspektivi i geometriji.
Ali kad bolje pogledamo, čini se da se jedno od pravila koje je da Vinci osmislio da objasni kako drveće raste ne poklapa sa stvarnošću u svakom slučaju.
Skicirajući drveće u svojim sveskama, da Vinci je postavio da je debljina grane drveta, ili njegovog debla, jednaka kombinovanoj debljini svih grana koje su se od nje granale.
To bi mogao biti dobar savjet za buduće umjetnike. I naučnici su od tada pokazali da bi odnos koji je da Vinci opisao mogao objasniti kako se drveće odupire cijepanju na vjetru. Ali omjer se ne zadržava na mikroskopskom nivou, prema novoj studiji dvojice biljnih naučnika.
Da budemo pošteni, da Vinci je gledao van drveća, a ne unutrašnjost visokih drveća gdje voda usisava unutrašnje cijevi zvane ksilem dok voda isparava iz lišća krošnje.
Međutim, veličina ovih vodova u odnosu na okolno drvo je ono što je Stuarta Soppa i Rubena Valbuena, koautore novog rada, najviše zanimalo. Željeli su da budu sigurni da su modeli rasta stabala pravilno proporcionalni, kako bi bolje razumjeli osjetljivost drveća na sušu i doprinos zalihama ugljika.
"Mnogi biološki modeli [drveća] su od tada bili inspirisani Leonardovim pravilom za modeliranje i eksterijerskih mreža grananja biljaka i njihovih vaskularnih sistema, uprkos tome što postoji malo dokaza da se pravilo stalno javlja", objašnjavaju istraživači u svom objavljenom radu.
Ovo nije prvi put da je da Vinčijevo 'pravilo drveća' dovedeno u pitanje ili revidirano na osnovu savremenih mjerenja. Samo prošle godine, istraživači su istakli da širina i dužina grana bolje odražavaju granastu strukturu drveća, i vitkih i debelih, a ne samo debljinu.
Što se tiče unutrašnje arhitekture drveća, Sopp i Valbuena smatraju da kanali za transport vode drveća ne mogu pratiti isti omjer postavljen u Leonardovom pravilu, sužavajući se što je više od drveta, zbog mehanike fluida.
Umjesto toga, Sopp i Valbuena sugerišu iz svog modeliranja unutrašnje hidraulike drveća da se vaskularni kanali šire kako se grane tanju prema vrhovima drveća, kako bi se održala dovoljna sila da povuče vodu do debla.
I ne samo to, ovaj obrazac rasta štedi količinu ugljika koji se koristi za izgradnju energetski efikasnog vaskularnog sistema koji pokreće vodu i hranjive tvari kroz drvo, od korijena do vrha lista.
"Jedan od naših ciljeva bio je da proizvedemo omjer koji bi se mogao koristiti za procjenu biomase drveća i ugljika u šumama", kaže Sopp, diplomirani student ekoloških nauka na Univerzitetu Bangor u Velsu. "Ovaj novi omjer pomoći će u izračunavanju globalnog hvatanja ugljika drvećem."
Istraživači također kažu da njihov revidirani model precizira vodeću teoriju, nazvanu metabolička teorija skaliranja, koja predviđa kako se visina biljke, biomasa, promjer i površina lista povećavaju s veličinom i poboljšava naše razumijevanje biljnih sistema u cjelini.
"Naši ponovni proračuni takođe mogu objasniti zašto su velika stabla podložnija suši, a takođe mogu biti i podložnija klimatskim promjenama“, dodaje Valbuena, naučnik o biljkama sa Švedskog univerziteta poljoprivrednih nauka.
Sudeći po tome kako se o samoj teoriji metaboličkog skaliranja dugo raspravljalo, uz mnoge šume koje odstupaju od njenih predviđanja, možemo očekivati da će Sopp i Valbuenin model biti ispitan na sličan način. Ali napori koji nas približavaju razumijevanju osjetljivosti drveća na sušu i druge klimatske ekstreme nesumnjivo su dobra stvar.
Dvojica istraživača se nadaju da će njihovi nalazi katalizirati daljnja istraživanja kako bi dobili podatke od stabala kako bi testirali svoja predviđanja, dok oni nastavljaju usavršavati svoje modele rasta biljaka.
