Ученые опровергли знаменитую теорию Леонардо да Винчи. Что с ней не так?

Ученые опровергли известную теорию Леонардо да Винчи: в чем гений был неправ
Леонардо да Винчи на фоне своего эскиза деревьев. Коллаж: Новини.LIVE

Итальянский ученый и художник Леонардо да Винчи, живший в 15 веке, создал десятки изобретений и сделал немало открытий, поражавших даже современных ученых. Больше гения восхваляли за его точные, пропорциональные рисунки. Он увидел связь гравитации с ускорением за столетие до Ньютона, поэтому произведения художника были гениальными в своей перспективе и геометрии. Однако при детальном рассмотрении ученым удалось узнать, что одно из правил, которое да Винчи придумал для объяснения того, как растут деревья, не во всех случаях соответствует действительности.

"Правило деревьев", разработанное Леонардо да Винчи для описания того, как рисовать деревья, было широко принято наукой при моделировании деревьев и их функционировании. Однако исследователи Стюарт Сопп и Рубен Вальбуэн из Бангорского университета в Великобритании и Шведского университета сельскохозяйственных наук (SLU) опровергли эту знаменитую теорию. Их исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Читайте также:

"Правило деревьев" Леонардо да Винчи — о чем говорил гений

Художник очень ответственно подходил к созданию своих произведений, его интересовали точные и правильные пропорции. Зарисовывая деревья в своих блокнотах, да Винчи утверждал:

"Все ветви дерева на каждой ступени его высоты равны толщине ствола, сложенные вместе".

И с тех пор ученые пришли к одной мысли, что взаимосвязь, описанная да Винчи, может объяснить, как деревья противостоят раскалыванию ветром.

Но, согласно новому исследованию двух ученых, это соотношение не выдерживается на микроскопическом уровне.

 

"Правило деревьев" Леонардо да Винчи - о чем говорил гений
Эскиз работы Леонардо да Винчи. Фото: Public domain/Wikimedia Commons

Что не так с "Правилом деревьев" да Винчи

По словам ученых, художник смотрел на внешнюю часть деревьев, а не на внутреннюю. В этом заключалась его самая большая проблема, ведь на микроуровне правило да Винчи уже не действует.

Размер данных каналов водопроводной системы деревьев — это то, что больше всего интересовало исследователей Стюарта Соппа и Рубена Вальбуэна. Они хотели убедиться, что модели роста деревьев имеют правильные пропорции, чтобы понять лучше восприимчивость деревьев к засухе и вклад в запасы углерода.

"Многие биологические модели с тех пор черпали вдохновение из правила Леонардо для моделирования как внешних разветвленных сетей растений, так и их сосудистых систем, несмотря на то, что есть мало доказательств того, что правило работает постоянно", — объясняют исследователи в своей статье.

Ученые, основываясь на внутренней гидравлике деревьев, предположили, что сосудистые каналы расширяются по мере того, как ветви утончаются ближе к верхушкам деревьев. Это позволяет дереву поддерживать достаточную силу втягивания воды вверх по стволу.

Более того, такая модель роста экономит количество углерода, используемого для создания энергоэффективной сосудистой системы, которая перемещает воду и питательные вещества через дерево, от корня до кончика листьев.

"Одной из наших целей было получить соотношение, которое можно было использовать для оценки биомассы деревьев и углерода в лесах. Это новое соотношение поможет в расчете глобального захвата углерода деревьями", — говорит Сопп.

Исследователи также говорят, что их пересмотренная модель уточняет ведущую теорию, которая называется теорией метаболического масштабирования, которая предполагает, как высота растения, биомасса, диаметр и площадь листьев увеличиваются с размером и улучшает наше понимание растительных систем в целом.

"Наши повторные расчеты также могут объяснить, почему большие деревья более восприимчивы к засухе, а также могут быть более уязвимы к изменению климата", — добавляет Вальбуэна.

 

Что не так с "Правилом деревьев" да Винчи
Различные модели суммарных объемов разветвленной сети демонстрируют, как изменяется общий объем сети (внешняя форма черным) и общий проводной объем (внутренняя форма красным) с изменением коэффициентов сужения (tR, tr и tl) и скорости слияния ( mk и pk). Фото: Proceedings of the National Academy of Sciences

Стоит отметить, что это не первый раз, когда "Правило деревьев" да Винчи подвергается сомнению или пересматривается на основе современных измерений. Только в прошлом году исследователи отметили, что ширина и длина ветвей лучше отражают структуру ветвления деревьев, как стройных, так и крепких, а не только толщину.

Напомним, мы писали, что экспертам удалось обнаружить неизвестные картины, автором которых был Рембрандт.