Leonardo da Vinci šimtmečius laikomas vienu didžiausių žmonijos genijų. Jo užrašai, brėžiniai ir idėjos įkvėpė ne tik menininkus, bet ir mokslininkus. Tačiau naujas tyrimas parodė, kad viena iš jo garsiausių teorijų apie medžius gali būti neteisinga. Mokslininkai nustatė, kad da Vinčio pasiūlyta formulė, kuri ilgą laiką buvo laikoma elegantišku gamtos dėsniu, realybėje ne visada veikia.
Da Vinčio teorija apie medžius
Savo garsiuosiuose užrašuose Leonardo da Vinci pateikė paprastą ir gražią idėją. Jis teigė, kad jei bet kuriame medžio aukštyje sudėsime visų šakų storį, jų suma bus lygi kamieno storiui. Kitaip tariant, jei medis išsišakoja į kelias šakas, jų bendras skerspjūvio plotas turėtų išlikti toks pat kaip kamieno. Ši taisyklė buvo laikoma elegantišku gamtos harmonijos pavyzdžiu ir ilgą laiką buvo cituojama įvairiuose moksliniuose darbuose. Dėl savo paprastumo ir estetikos ši idėja tapo patraukli ne tik biologams, bet ir matematikams. Ji buvo naudojama teorijose apie augalų struktūrą, energijos paskirstymą ir vadinamąjį medžiagų apykaitos mastelio dėsningumą. Tačiau nauji tyrimai rodo, kad tikrovė yra gerokai sudėtingesnė nei renesanso genijaus pasiūlyta harmoninga formulė.
Naujas tyrimas paneigia senąją taisyklę
Bangoro universiteto Jungtinėje Karalystėje ir Švedijos žemės ūkio mokslų universiteto mokslininkai nusprendė iš naujo patikrinti šią teoriją. Jie analizavo medžių struktūrą, jų šakų formavimąsi ir vandens judėjimą augalo viduje. Tyrėjai padarė išvadą, kad da Vinčio formulė teoriškai atrodo gražiai, tačiau ne visada atitinka realius fizikos ir biologijos dėsnius. Jei į medį žiūrime ne kaip į estetinį objektą ar dailininko studiją, o kaip į sudėtingą gyvą sistemą, paaiškėja visai kitoks vaizdas. Medis iš esmės veikia kaip natūrali vandens tiekimo sistema. Jo pagrindinė užduotis – transportuoti vandenį iš šaknų į aukščiausias šakas, kur vyksta fotosintezė. Aukštiems medžiams tai tampa rimtu fiziniu iššūkiu, nes vanduo turi įveikti didelį aukštį ir hidraulinį pasipriešinimą.
Medžiai veikia kaip sudėtinga vandens sistema
Mokslininkai aiškina, kad medžio viduje esantys vandens kanalai, vadinami ksilema, turi palaipsniui siaurėti kylant į viršų. Jei šie kanalai visame medyje būtų vienodo dydžio, vanduo tiesiog negalėtų efektyviai pasiekti aukščiausių šakų. Tai galima palyginti su daugiabučiu namu: jei vandens vamzdžiai visuose aukštuose būtų identiški, vandens slėgis dažnai būtų per silpnas, kad jis pasiektų viršutinius aukštus. Dėl šios priežasties medžio struktūra vystosi kitaip, nei siūlė da Vinci. Augalo vidiniai kanalai ir bendras šakų tūris mažėja greičiau, nei diktuotų jo pasiūlytos idealios proporcijos. Kitaip tariant, gamta prisitaiko prie fizinių apribojimų, o ne prie matematinio grožio.
Dideli medžiai yra labiau pažeidžiami
Tyrėjai taip pat padarė dar vieną įdomią išvadą. Dėl sudėtingos vandens transportavimo sistemos dideli ir seni medžiai gali būti daug jautresni įvairioms krizėms. Kuo aukštesnis medis, tuo sunkiau jam pumpuoti vandenį iš šaknų iki viršūnės. Todėl tokie medžiai gali būti labiau pažeidžiami sausros, klimato kaitos ar prastėjančių aplinkos sąlygų. Iš pirmo žvilgsnio didžiuliai seni medžiai atrodo tvirti ir beveik neįveikiami. Tačiau jų vidinė sistema nuolat dirba ties galimybių riba, todėl bet kokie aplinkos pokyčiai gali juos paveikti stipriau nei mažesnius augalus.
Net genijai gali klysti
Ši istorija primena paprastą dalyką: net didžiausi istorijos genijai gali suklysti. Leonardo da Vinci teorija buvo elegantiška, įkvepianti ir ilgą laiką laikyta vienu iš gamtos harmonijos pavyzdžių. Tačiau nauji moksliniai tyrimai parodė, kad realybėje medžiai veikia pagal sudėtingesnius fizikos ir biologijos dėsnius. Mokslas nuolat tikrina senas teorijas ir jas koreguoja, kai atsiranda naujų duomenų. Būtent todėl net ir kelių šimtmečių senumo idėjos šiandien gali būti peržiūrimos ir vertinamos iš naujo, padedant geriau suprasti, kaip iš tikrųjų veikia gyvoji gamta.
