เกือบห้าศตวรรษที่ผ่านมา เหตุการณ์สำคัญในประวัติศาสตร์เกิดขึ้น: เลโอนาร์โด ดา วินชี พัฒนาสัญลักษณ์ “กฎแห่งต้นไม้” เพื่อเป็นแนวทางในการวาดต้นไม้อย่างถูกต้อง
วิทยาศาสตร์นำกฎนี้มาใช้เพื่อสร้างแบบจำลองและทำความเข้าใจว่าต้นไม้ทำงานอย่างไร อย่างไรก็ตาม นักวิจัยเพิ่งค้นพบว่าอาจใช้ไม่ได้กับโครงสร้างภายในของต้นไม้
ดูเพิ่มเติม
จอร์จ อาร์. ก. Martin และผู้เขียนอีก 15 คนฟ้อง OpenAI ฐานละเมิด...
โครงการตอกย้ำโครงการอาหารโรงเรียนแห่งชาติ
กฎบอกว่าอะไร
กฎของดาวินชีอธิบายสัดส่วนที่ต้องปฏิบัติตามเมื่อวาดต้นไม้เพื่อให้ได้ภาพที่ถูกต้อง
เขาสังเกตว่า “กิ่งก้านทั้งหมดของต้นไม้ ในทุกช่วงของความสูง มีความหนาเท่ากันกับลำต้นเมื่อนำมาวางรวมกัน”
(ภาพ: Wikicommons/การสืบพันธุ์)
เป็นเวลานานแล้วที่วิทยาศาสตร์ได้ใช้กฎนี้กับทฤษฎีของมาตราส่วนเมตาบอลิซึม ซึ่งเกี่ยวข้องกับช่องทางที่ส่งน้ำผ่านต้นไม้จากรากไปยังใบ
ตามทฤษฎีนี้ ช่องหลอดเลือดจะมีขนาดลดลงในอัตราเดียวกับกิ่งก้านที่แคบลง
อย่างไรก็ตาม การศึกษาล่าสุดที่ตีพิมพ์ในวารสาร “Proceedings of the National Academy of Sciences” ซึ่งดำเนินการโดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Bangor สหราชอาณาจักร และมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์แห่งสวีเดน (SLU) แสดงให้เห็นว่ากฎแบบต้นไม้ใช้ไม่ได้กับโครงสร้างหลอดเลือดภายในของ ต้นไม้
เพื่อให้น้ำและสารอาหารอื่นๆ ได้รับการลำเลียงอย่างมีประสิทธิภาพผ่านช่องทางภายในของ ต้นไม้, จำเป็นสำหรับระบบที่จะรักษาความต้านทานไฮดรอลิกซึ่งหมายถึงขนาดช่องสัญญาณที่แน่นอน
นักวิจัยคำนวณว่าปริมาตรของช่องควรลดลงเมื่อเข้าใกล้ปลายต้นไม้ ส่งผลให้เส้นเลือดฝอยมากขึ้นเมื่อเทียบกับมวลพืชโดยรอบ
อัตราส่วนใหม่เหล่านี้ช่วยขัดเกลาทฤษฎีการขยายขนาดเมตาบอลิซึม และเพิ่มความเข้าใจเกี่ยวกับระบบหลอดเลือดของพืชให้ลึกซึ้งยิ่งขึ้น
นอกจากนี้ ยังช่วยให้เราเข้าใจว่าทำไมต้นไม้ขนาดใหญ่จึงเสี่ยงต่อความแห้งแล้งมากกว่าและผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
แม้ว่ากฎต้นไม้ของเลโอนาร์โด ดา วินชียังคงเป็นเคล็ดลับอันมีค่าสำหรับศิลปิน แต่การนำไปประยุกต์ใช้นั้นมีจำกัด ขีดจำกัดในระดับมหภาค ทิ้งวิทยาศาสตร์ไว้กับความท้าทายในการไขความลับของโครงสร้างภายในอันซับซ้อนของ ต้นไม้
Ruben Valbuena ผู้เขียนร่วมของการศึกษา เน้นว่า นอกเหนือจากการปรับปรุงความเข้าใจของเราเกี่ยวกับวิธีการทำงานของต้นไม้แล้ว การวิจัยยังมุ่งหวังที่จะให้สัดส่วนของช่องทางหลอดเลือดที่แม่นยำยิ่งขึ้น
สิ่งนี้จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ประเมินมวลชีวภาพและคาร์บอนที่สะสมอยู่ในป่า ซึ่งมีส่วนช่วยในการคำนวณการกักเก็บคาร์บอนทั่วโลกโดยป่าไม้ พืช.
