Leonardo da Vinci, a sokrétű, reneszánsz polihisztor több mint 500 évvel ezelőtt írta le a fák szerkezetét, elágazásaik magyarázatát.
Leonardo sok egyéb mellett foglalkozott a fák szerkezetének vizsgálatával is, lefektette a dendokronológia (az évgyűrűk kormeghatározási tudománya) szabályait, sőt, azt is feltételezte, hogy azok változatossága az időjárás függvénye.
Másik fontos vizsgálatából következett a fák elágazásait illető szabálya, amelyre sokáig hivatkoztak a kutatók. Da Vinci azt írta, hogy a fa ágainak vastagsága – bármely magasságban összeadva – megegyezik a törzs vastagságával. A biológusok megerősítették ezt a megfigyelést (ami egyébként régóta lenyűgözi a matematikusokat), és számítások alapján beigazolódott, hogy az állandó keresztmetszeti terület segít a fáknak ellenállni a szél, a jég és a hó vagy akár a gyümölcsök okozta igénybevételnek. De nem minden fa esetében érvényes!
Most orosz tudósok – Szergej Grigorjev, a Szentpétervári Atomfizikai Intézet munkatársának vezetésével – egy új elágazási szabályt találtak, amely az összes lombos fánál működik – írta a ScienceNews.
A régebbi Leonardo-szabály főleg az ágak vastagságára helyezte a hangsúlyt (miszerint egy ág vastagsága egyenlő a belőle kinövő ágak együttes vastagságával), és a hosszúságot nem vette figyelembe. Ezzel ellentétben az új szabály a felületet iránymutatóként használva vizsgálja az ágak szélességét és hosszát, és előrevetíti, hogy a hosszú ágak vékonyabbak lesznek, mint a rövidek.
A kutatók szerint az ágak felülete és a fa szerkezete közötti kapcsolat azt mutatja, hogy az élő, külső rétegek irányítják a fa szerkezetét. Olyan, mintha a fa egy kétdimenziós objektum lenne, és csak két méret – az egyes ágak szélessége és az elágazások közötti távolság – határozná meg bármely fa szerkezetét.
Az új szabály előrelépés, mondja Katherine McCulloh, a Wisconsin-Madison Egyetem botanikusa, de a kétségeinek is hangot adott, mert
a legtöbb fában az élő rész sokkal mélyebbre nyúlik, mint a vékony felületi réteg, és ez valóban fajfüggő, sőt korfüggő is: egy óriási, öreg tölgynek lehet egy centiméter élő faanyaga.
De lehetnek olyan trópusi fafajok, amelyek nagyon mély szijácsot (a fatest évgyűrűvel párhuzamosan futó élő része, amely a nedvességet szállítja a gyökerektől a lombokig) tartalmaznak, és a keresztmetszetük nagy részében élő fa található.
Szabályuk tesztelésére Grigorjevék különféle fajokból származó fákról fényképeket készítettek, és elemezték az ágakat, hogy megbizonyosodjanak arról, a valós minták megfelelnek az előrejelzéseknek. A fotók közvetlen mérést tesznek lehetővé, de érintés nélkül, ami fontos egy élő szervezet vizsgálatakor.
Bár a csapat még nem tanulmányozta az örökzöldeket, a szabály az összes vizsgált lombhullató fára igaznak bizonyult.
Módszerüket juharra, hársra, nyírre, gesztenyére, tölgyre és almára alkalmazták. Ezek ugyanazt az általános szerkezetet mutatták.
Noha az ágak kézi mérésével megerősíthető a szabály, ehhez be kell mászni a fákba, és ellenőrizni kell az összes elágazást – ez kockázatos gyakorlat a fák (sérülés) és a tudósok (beszorulás) számára egyaránt.
(Borítókép: Smith Collection / Gado / Getty Images)