• Leonardo da Vinci’nin ağaçların büyümesini açıklamak için geliştirdiği Ağaç Kuralı’nın geçerliliğini sorgulayan araştırmacılar, bu kuralların her koşulda geçerli olup olmadığını tartışıyor.
• Yeni veriler, ağaçların iç yapısını inceleyerek, ağaç büyümesinin sadece dışsal faktörlere değil, aynı zamanda içsel hidrolik faktörlere bağlı olduğunu gösteriyor.
• Yeniden hesaplamaların ağaçların karbon depolama kapasitesini ve iklim değişikliği ile olan ilişkilerini daha iyi anlamamıza yardımcı olabileceği belirtiliyor.

Ünlü mucit, bilim insanı ve sanatçı Leonardo da Vinci, yüzyıllar boyunca çizim yeteneği ve yaratıcılığıyla büyük takdir toplayan bir isim olarak tarih sahnesindeki yerini aldı. Yerçekiminin ivme ile olan benzerliğini Newton’dan bir asır önce kavrayan da Vinci, sanat eserlerindeki perspektif ve geometri açısından tam bir deha olarak anılır.

Ancak, son yapılan bir araştırma, da Vinci’nin ağaçların büyümesini açıklamak için geliştirdiği Ağaç Kuralı’nın her koşulda geçerli olmadığını gösteriyor.

Da Vinci’nin defterlerinde ağaçların dalları ve gövde kalınlıklarının, onlardan ayrılan tüm uzuvların toplam kalınlığına eşit olduğunu iddia eden notlar bulunuyordu. Ağaç Kuralı bu noktada, özellikle yeni yetişen ve kendini geliştirmeye çalışan sanatçılara değerli bir öneri hatta yol gösterici gibi görünebilirdi. Ayrıca belirtmekte fayda var ki bilim insanları, da Vinci’nin bu ilişkisinin rüzgârın etkilerine karşı ağaçların direncini nasıl açıklanabileceğini gösterdiğini düşünüyordu. 

Ancak, araştırmacı Stuart Sopp ve Ruben Valbuena, ağaç büyüme modellerini inceleyerek Leonardo’nun teorisinin pratikte ne kadar doğru olduğunu yeniden değerlendirdiler. İlginç bir şekilde, onların odak noktası ağaçların kendisi değil, ağaçların çevresindeki koşullara göre nasıl boyutlandırıldığıydı. Bu araştırmanın içeriğinde da Vinci’nin ağaçların dışını hesaba kattığı, ama gölgelik yapraklardan su buharlaştıkça ksilem adı verilen iç tüplere emildiği yüksek ahşapların içini incelemediği de ortaya çıktı. Doğal olarak, kuralda bahsi geçen oranın mikroskobik düzeyde geçerli olmadığı anlaşılırken, temelde ağaçların kuraklık toleransı ve karbon depolama kapasitesini daha iyi anlamak için oldukça önemli bir perspektif sunulmuş oldu.

Araştırmacılar, yayımladıkları makalede, “O zamandan beri birçok biyolojik model, ağaç kuralının tutarlı bir şekilde gerçekleştiğine dair çok az kanıt olmasına rağmen hem bitki dış dallanma ağlarını hem de vasküler sistemlerini modellemek için Leonardo’nun kuralından ilham almıştır.” diyerek, bazı durumlarda bu kuralın geçerli olduğuna dair bir noktada doğruluk payının bulunduğunu da belirtiyorlar.

Ek olarak da Vinci’nin Ağaç Kuralı ilk kez sorgulanmıyor ya da günümüz ölçümleri, değerlendirmeleri temelinde ilk defa revize edilmiyor. Geçen yıl araştırmacılar, dalların genişliği ve uzunluğunun, tek başına kalınlıktan ziyade hem ince hem de kalın ağaçların dallanma yapısını daha iyi yansıttığına dikkat çeken bir araştırma yapmışlardı.

Ağaçların iç yapısına gelince, Sopp ve Valbuena’ya göre bir ağacın su taşıma kanalları, akışkanlar mekaniği nedeniyle Leonardo’nun belirttiği aynı oranı koruyamaz ve ağaç yukarı doğru büyüdükçe daralmaya eğilim gösterir. Bunun yerine, Sopp ve Valbuena, ağaç içi hidrolik modellemelere dayanarak, dallar ağaçların tepelerine doğru inceldikçe damar kanallarının genişlediğini ve bu şekilde suyu gövdeye çekmek için yeterli kuvvetin korunduğunu öne sürüyorlar. 

Bu büyüme modeli, yalnızca su ve besin maddelerini kökten yaprak ucuna kadar ağaç boyunca etkili bir şekilde taşımanın yanı sıra enerji tasarruflu bir damar sistemi oluşturmak için kullanılan karbon miktarını da azaltıyor. Bu durum, ağaçların doğal kaynakları daha verimli bir şekilde kullanmalarına yardımcı olurken, aynı zamanda büyümelerini destekleyen bir adaptasyon stratejisi olarak da görülebilir.

Sopp, “Amaçlarımızdan biri, ormanlardaki ağaç biyokütlesini ve karbonu tahmin etmek için kullanılabilecek bir oran üretmekti. Bu yeni oran, ağaçlar tarafından küresel karbon tutulumunun hesaplanmasına yardımcı olacak” diye belirtirken, Valbuena, “Yeniden hesaplamalarımız, büyük ağaçların neden kuraklığa daha duyarlı olduğunu ve iklim değişikliğine karşı daha savunmasız olabileceğini de açıklayabilir.” diyerek ekliyor.

Araştırmacılar ayrıca revize edilmiş modellerinin, bitki boyu, biyokütle, çap ve yaprak alanının büyüklükle nasıl ölçeklendiğini öngören ve metabolik ölçekleme teorisi olarak adlandırılan öncü bir teoriyi geliştirdiğini belirtiyor. Ayrıca, bu yeni modelin bitki sistemlerini bir bütün olarak anlamamıza yardımcı olacağını söyleyebiliriz.

Bir noktada, metabolik ölçeklendirme teorisinin kendisinin uzun uzadıya tartışıldığı ve birçok ormanın bu teorinin öngörülerinden saptığı düşünülürse, Sopp ve Valbuena’nın modelinin de benzer şekilde mercek altına alınmasını bekleyebiliriz. Ancak ağaçların kuraklığa ve diğer iklim aşırılıklarına karşı kırılganlığını anlamaya bizi bir adım daha yaklaştırdıkları için bunu iyiye de yorabiliriz. 

Sonuç olarak, umuyoruz ki iki araştırmacının birlikte yürüttüğü bu çalışma, bitki büyüme modellerini geliştirmeye devam ederken, bulgularının ağaçlardan elde edilen verilerle tahminlerini test etmek üzere daha fazla araştırmaya ilham kaynağı olur.

Çalışma PNAS sitesinde yayımlandı.

Derleyen: Dilara Melisa Yaman