19 سبتمبر 2023
المترجم: عدنان احمد الحاجي
المقالة رقم 271 لسنة 2023
New theory disproves Leonardo Da Vinci’s ‘Rule of Trees’
19 September 2023
"قاعدة الأشجار [نظام للأشجار]" الذي طوره ليوناردو دافنشي لوصف كيف تُرسم الأشجار اعتمده الباحثون العلميون إلى حد كبير في حال نمذحة الأشجار وكيف تقوم بوظائفها.
والآن، اكتشف باحثون في جامعة بانغور Bangor في المملكة المتحدة والجامعة السويدية للعلوم الزراعية (SLU) أن هذه القاعدة تتعارض مع تلك التي تنظم الأنسجة الوعائية الداخلية للأشجار.
اهتمام دافنشي بالرسم أدى به إلى ملاحظة مقدار نسب الأشياء (الأجسام) المختلفة، بما فيها الأشجار، حتى يتمكن من نمذجتها بدقة أكثر. لنمذجة الأشجار بشكل صحيح، لاحظ دافنشي ما يسمى بـ "قاعدة الأشجار" التي تنص على أن "مجموع سمك جميع فروع الشجرة في كل مرحلة من طولها مساوية لسمك جذع الشجرة الرئيس".
كان يُعتقد أن "قاعدة الأشجار" التي وضعها ليوناردو يمكن تطبيقها أيضًا على القنوات الوعائية [أنسجة وعائية(1)] التي تنقل الماء عبر الشجرة حتى مع انخفاض حجم كل قناة من هذه القنوات بنفس النسبة، حيث تصبح الفروع أدق سمكًا تدريجيًا كلما امتدت طولًا ، على الرغم من أنها لا تزال تضيف حجمًا إلى حجم الجذع الرئيس. . "قاعدة الأشجار" هذا تم اعتمادها كجزء من نظرية معدلات الأيض [المترجم: معدل الأيض = ثلاثة أرباع الكتلة، بحسب قانون كلايبر(2)].
لكن باحثين من جامعة بانغور والجامعة السويدية أفادوا في ورقة نشروها في مجلة PNAS المرموقة(3) (تاريخ النشر في 18 سبتمبر 2023)، أثبتوا أن هذا النموذج ليس صحيحًا تمامًا عند تطبيقه على الأنسجة الوعائية الداخلية للأشجار.
 |
| ظهر شجرة ليوناردو دافنشي، حوالي .1500 ميلادي |
المقاومة الهيدروليكية
لكي يتحرك الماء والمواد المغذية بكفاءة عبر الشجرة، من الجذر إلى أطراف الورقة، لابد أن تحافظ الأنسجة الوعائية على "المقاومة الهيدروليكية [المترجم: المقاومة التي يواجهها السائل في مروره عبر المسامات أو الأنابيب، حسب التعريف ] ".
لقد حسب ڤامروبن فالبوينا Ruben Valbuena وستيوارت سوب Stuart Sopp من جامعة بانغور والجامعة السويدية أنه لكي تعمل المقاومة الهيدروليكية، تصل الى حد حيث لا تُعتبر "قاعدة الأشجار" صحيحة [لا تعمل] بعد ذلك.
من أجل نقل السوائل بكفاءة من الجذور إلى أطراف الأوراق(4)، تحتاج الأنسجة الوعائية للشجرة إلى الحفاظ على مقياس [طول قطر] معين للحفاظ على المقاومة الهيدروليكية. لذلك، يجب على النبات أن يقلل من سمك سيقانه عندما تصل إلى أطرافها، مما يسبب ارتفاعًا في نسبة قطر الشعيرة capillary إلى كتلة النبات المحيطة، [المترجم: الشعيرات capillary هي عبارة عن أنابيب دقيقة جدًا].
كما يوضح الدكتور روبن فالبوينا (البرفسور الفخري في جامعة بانغور وبرفسور الجامعة السويدية في الوقت الراهن:
"بالرغم من أنها نصيحة رائعة للفنانين، وهو ما قصده دافنشي، إلا أن قاعدة ليوناردو للأشجار لا تصمد على المستوى الميكروي micro (المجهري)".
"نعتقد أن حساباتنا تزيد من تحسين نظرية معدل الأيض وتحسين فهم شبكة الأنسجة الوعائية للنبات ككل. تنقيحنا لحساباتنا قد يفسر أيضًا سبب كون الأشجار الكبيرة أكثر عرضة للجفاف، وربما تكون أيضًا أكثر تأثرًا بتغير المناخ.
وقال المؤلف المشارك ستيوارت سوب، الذي يدرس حاليًا للحصول على درجة الدكتوراه في العلوم البيئية في جامعة بانغور: "كان أحد أهدافنا هو الوصول الى نسبة يمكن استخدامها لتقدير الكتلة الحيوية biomass للأشجار والكربون في الغابات. وستساعد هذه النسبة الجديدة في حساب التقاط / احتجاز الأشجار للكربون العالمي [الغازات الدفيئة](5).
مصادر من داخل وخارج النص
1- https://ar.wikipedia.org/wiki/نباتات_وعائية
2- https://ar.wikipedia.org/wiki/قانون_كلايبر
3- https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2215047120
4- https://ar.wikipedia.org/wiki/خاصية_شعرية
5- https://ar.wikipedia.org/wiki/التقاط_الكربون_واستخدامه
المصدر الرئيس
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق