Почему деревья не растут выше ста метров?

y-images.jpg

Как правило, чем выше дерево, тем меньше его листья. Математическое объяснение этого феномена, оказывается, одновременно накладывает ограничение на максимальную высоту деревьев.

Каре Йензен из Гарвардского университета и Мацей Звенецкий из Калифорнийского университета в Дэвисе (оба - США) сравнили 1 925 видов деревьев, листья которых варьировались в длину от нескольких миллиметров до метра с лишним, и обнаружили, что сильнее всего размеры листьев колеблются у относительно низких деревьев.
Г-н Йензен считает, что причину следует искать в циркуляционной системе растения. Сахара, произведенные в листьях, распространяются через сеть трубовидных клеток - флоэм. По мере движения сахара ускоряются, и чем больше листья, тем быстрее питательные вещества добираются до других частей растения. Но флоэмы стеблей, веток и стволов играют роль бутылочного горлышка, и наступает момент, когда увеличение листьев перестает иметь смысл, становится напрасной тратой энергии. Высокие деревья достигают этого предела, когда их листья еще малы, потому что сахарам приходится идти через ствол в надежде добраться до корней, то есть бутылочное горлышко становится чересчур длинным.
Уравнения г-на Йензена, описывающие эти отношения, говорят о том, что по мере роста деревьев диапазон возможных размеров листвы сужается, и примерно на высоте 100 м достигается предел: максимум совпадает с минимумом. Выше этого у деревьев, судя по всему, не может быть жизнеспособных листьев. Вот почему самое большое дерево мира - калифорнийская секвойя - не растет дальше 115,6 м.
Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters (dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.110.018104).
По материалам NewScientist.