«Правило деревьев», разработанное Леонардо да Винчи для описания того, как рисовать деревья, было широко принято наукой при моделировании деревьев и их функционировании. Теперь ученые Бангорского университета в Великобритании и Шведского университета сельскохозяйственных наук (SLU) обнаружили, что это правило противоречит тем, которые регулируют внутренние структуры деревьев.
Интерес да Винчи к рисованию побудил его посмотреть на соотношение размеров различных объектов, включая деревья, чтобы создать более точные их изображения. Чтобы правильно изобразить деревья, он усвоил так называемое «правило деревьев», которое гласит, что «все ветви дерева на каждой ступени его высоты равны по толщине стволу, сложенные вместе».
Считалось, что «правило деревьев» Леонардо можно также применить к сосудистым каналам, которые транспортируют воду через дерево, при этом размеры отдельных каналов уменьшаются в том же соотношении, поскольку ветви становятся уже, но при этом увеличивают объем ствола. Это правило было принято как часть теории метаболического масштабирования.
Но ученые из Бангорского университета и SLU показали, что эта модель не совсем верна применительно к внутренним сосудистым структурам деревьев. Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Чтобы вода и питательные вещества могли эффективно перемещаться по дереву от корня до кончика листа, сосудистая система должна поддерживать гидравлическое сопротивление.
Рубен Вальбуэна и Стюарт Сопп из Бангорского университета и SLU подсчитали, что для того, чтобы гидравлическое сопротивление сработало, наступает момент, когда правило деревьев больше не может действовать.
Чтобы эффективно транспортировать жидкости от корней к кончикам листьев, сосудистые каналы дерева должны поддерживать определенный размер для поддержания гидравлического сопротивления. Следовательно, растение должно уменьшаться в объеме по мере достижения своих конечностей, что приводит к более высокому соотношению капилляров к окружающей массе растения.
Как объясняет доктор Рубен Вальбуэна (почетный профессор Бангорского университета, а ныне профессор SLU): «Хотя это отличный «совет» для художников, что и имел в виду да Винчи, правило деревьев Леонардо не выдерживает критики на микроуровне. Мы считаем, что наши расчеты еще больше уточняют теорию метаболического масштабирования и улучшают понимание растительной системы в целом. Наши перерасчеты могут также объяснить, почему большие деревья более восприимчивы к засухе, а также могут быть более уязвимы к изменению климата».
«Одной из наших целей было создание коэффициента, который можно было бы использовать для оценки биомассы деревьев и углерода в лесах. Это новое соотношение поможет рассчитать глобальное улавливание углерода деревьями», - пояснили в отделе экологии Бангорского университета.
Ученые объяснили, почему люди выросли почти вдвое больше своих предков
На протяжении большей части нашей эволюционной истории предки человека увеличивались в размерах постепенно, поколение за поколением, медленно, шаг за шагом, в сторону увеличения роста. Затем, где-то между 2 и 2,5…
Изменения уровня моря миллионы лет поддерживали стабильный климат Земли
Земля каким-то образом оставалась пригодной для жизни более 100 миллионов лет, отчасти благодаря естественной системе регулирования климата, которую ученые так и не смогли до конца понять. Новое исследование заполняет важный…
Ученые впервые обнаружили двойную систему, в которой обе звезды взорвались
Согласно новому исследованию, ученые, возможно, впервые обнаружили двойную систему, в которой обе звезды взорвались как сверхновые. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Communications. Хотя Земля может вращаться вокруг одной…
Гибель ребенка в Воронежской области и 223 БПЛА. Последствия атак ВСУ на российские регионы
Средства ПВО за ночь сбили 223 украинских беспилотника над российскими регионами, сообщили в Минобороны РФ. Трехлетний мальчик погиб, три человека получили ранения при атаке украинских беспилотников на Воронежскую область. Из-за…
Шуваев: в Белгородской области при атаках ВСУ погиб человек
ВСУ атаковали территорию Белгородской области почти 160 раз за прошедшие сутки. В результате атак погиб один мирный житель, еще девять получили ранения, сообщил врио губернатора региона Александр Шуваев в "Максе".…
Новые групповые удары ВС России по украинским портам и инфраструктуре. Главное о результатах
ВС России ночью продолжили нанесение групповых ударов по объектам на Украине, сообщили в Минобороны РФ. ТАСС собрал основное о результатах. Заявление Минобороны ВС России ночью 23 июля продолжили нанесение групповых…
США лезут на Ближний Восток через «калитку» Ирака
Премьер-министр Ирака Али аз-Заиди в ходе недавнего визита в Вашингтон подписал 48 соглашений, мемор...
Поселение во Фракии оказалось старше и имело двойную оборонительную систему
Многопрофильные исследования кургана Парадими на северо-востоке Греции впервые позволили датировать ...
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".