La ciencia ha adoptado en gran medida una «regla de los árboles» desarrollada por Leonardo da Vinci para describir cómo dibujar árboles a la hora de modelizarlos y su funcionamiento.

Ahora, científicos de la Universidad de Bangor (Reino Unido) y la Universidad Sueca de Ciencias Agrícolas (SLU) han descubierto que esta regla contradice las que regulan las estructuras internas de los árboles.

El interés de Da Vinci por el dibujo le llevó a fijarse en las proporciones de tamaño de distintos objetos, incluidos los árboles, para poder crear representaciones más exactas de ellos. Para representar correctamente los árboles, formuló la llamada «Regla de los árboles», que establece que todas las ramas de un árbol, en cada fase de su altura, tienen el mismo grosor que el tronco cuando se juntan.

Se había pensado que la “Regla de los árboles” de Leonardo también podía aplicarse a los canales vasculares que transportan el agua a través de un árbol, con los tamaños de los canales individuales disminuyendo en la misma proporción, a medida que las ramas se hacen más estrechas, sin dejar de sumarse al volumen del tronco. Esta «regla» se había aceptado como parte de la teoría de la escala metabólica.

Sin embargo, científicos de la Universidad de Bangor y de la SLU, que publican en la prestigiosa revista PNAS (18 de septiembre de 2023), han demostrado que este modelo no es exactamente correcto cuando se aplica a las estructuras vasculares internas de los árboles.

Árboles en un dibujo de Piet Mondrian | foto dominio público en Wikimedia Commons

Para que el agua y los nutrientes se muevan eficientemente a través del árbol, desde la raíz hasta la punta de la hoja, el sistema vascular tiene que mantener una «resistencia hidráulica».

Ruben Valbuena y Stuart Sopp, de la Universidad de Bangor y la SLU, han calculado que, para que la resistencia hidráulica funcione, llega un punto en el que la «regla de los árboles» deja de ser cierta.

Para transportar eficazmente los líquidos de las raíces a las puntas de las hojas, los canales vasculares de un árbol tienen que mantener unas dimensiones determinadas para mantener la resistencia hidráulica. Por tanto, la planta tiene que reducir su volumen a medida que llega a sus extremidades, lo que provoca una mayor proporción de capilares respecto a la masa vegetal circundante.

Como explica el Dr. Rubén Valbuena (profesor honorario de la Universidad de Bangor y ahora catedrático de la SLU), Aunque es un gran ‘consejo’ para los artistas, que es lo que pretendía Da Vinci, la Regla de los árboles de Leonardo no se sostiene a nivel micro.

Creemos que nuestros cálculos refinan aún más la teoría del escalado metabólico y mejoran la comprensión del sistema vegetal en su conjunto. Nuestros nuevos cálculos también pueden explicar por qué los árboles grandes son más susceptibles a la sequía y también pueden ser más vulnerables al cambio climático.

El coautor Stuart Sopp, que actualmente cursa su doctorado en Ciencias Ambientales en la Universidad de Bangor, afirmó: Uno de nuestros objetivos era elaborar un coeficiente que sirviera para calcular la biomasa arbórea y el carbono de los bosques. Este nuevo cociente ayudará a calcular la captura global de carbono por los árboles.

FUENTES

Bangor University | S.B.D. Sopp, R. Valbuena, Vascular optimality dictates plant morphology away from Leonardo’s rule. PNAS, September 18, 2023, 120 (39) e2215047120 doi.org/10.1073/pnas.2215047120

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