O famoso Regra das Árvores de Leonardo Da Vinci é desmistificada por novo estudo

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O famoso “Regra das Árvores” de Leonardo Da Vinci é
desmistificada por novo estudo
(Domínio público/Wikimedia Commons)
Durante séculos, o inventor, o estudioso e artista Leonardo da Vinci foi elogiado por seus desenhos
precisos e bem proporcionados e desenhos imaginativos. Ele agarrou a semelhança da gravidade com a
aceleração um século antes de Newton, e suas obras de arte eram pura genialidade em sua perspectiva
e geometria.
Mas em uma inspeção mais detalhada, parece uma das regras que da Vinci inventou para explicar como
as árvores crescem não combina com a realidade em todos os casos.
Esbocendo árvores em seus cadernos, da Vinci postulou que a espessura de um galho de árvore, ou
seu tronco, igualou a espessura combinada de todos os membros que se ramificaram.
Isso pode ter sido um bom conselho para artistas iniciantes. E, desde então, os cientistas mostraram que
a relação descrita por Da Vinci pode explicar como as árvores resistem à fragmentação do vento. Mas a
proporção não se sustenta em um nível microscópico, de acordo com um novo estudo de dois cientistas
de plantas.
Para ser justo, da Vinci estava olhando para o exterior das árvores, não o interior de madeiras
imponentes, onde a água é sugada tubos internos chamados xilemas à medida que a água evapora das
folhas do dossel.
No entanto, o dimensionamento desses conduítes em relação à árvore circundante é o que Stuart Sopp
e Ruben Valbuena, os co-autores do novo artigo, estavam mais interessados. Eles queriam garantir que
os modelos de crescimento de árvores fossem proporcionados corretamente, para entender melhor a
suscetibilidade das árvores à seca e a contribuição para as reservas de carbono.
“Muitos modelos biológicos [de árvores] desde então se inspiraram na regra de Leonardo para modelar
tanto as redes de ramificação exterior das plantas quanto seus sistemas vasculares, apesar de haver
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sedge.jpg
https://en.wikipedia.org/wiki/Leonardo_da_Vinci
https://en.wikipedia.org/wiki/Leonardo_da_Vinci
https://www.sciencealert.com/sketches-hint-leonardo-da-vinci-grasped-gravity-a-century-ahead-of-newton
https://www.sciencealert.com/sketches-hint-leonardo-da-vinci-grasped-gravity-a-century-ahead-of-newton
https://www.sciencealert.com/leonardo-da-vinci-was-ahead-of-his-time-in-engineering-maths-and-art
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.107.258101
https://www.bangor.ac.uk/news/2023-09-19-new-theory-disproves-leonardo-da-vincis-rule-of-trees
https://en.wikipedia.org/wiki/Xylem
https://en.wikipedia.org/wiki/Xylem
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pouca evidência de que a regra ocorre consistentemente”, explicam os pesquisadores em seu artigo
publicado.
Não é a primeira vez que a "Regra das Árvores" de Da Vinci é questionada ou revisada com base em
medições modernas. Apenas no ano passado, os pesquisadores apontaram que a largura e o
comprimento dos galhos refletiam melhor a estrutura de ramificação das árvores, tanto esbeltas quanto a
stout, em vez de espessura sozinha.
Quanto à arquitetura interna das árvores, bem, Sopp e Valbuena argumentam que os canais de
transporte de água de uma árvore não podem seguir a mesma proporção estabelecida na regra de
Leonardo, estreitando-se em tamanho quanto mais acima a árvore, por causa da mecânica dos fluidos.
Diferentes modelos de volumes de rede de ramificação somada, demonstrando como o volume
total da rede (forma exterior em preto) e volume condutivo total (forma interna em vermelho)
mudam com coeficientes de afilamento variáveis (tR, tr e tl) e taxas de coalescência (mk e pk).
(Sopp et al., Anunciamentos da Academia Nacional de Ciências, 2023)
Em vez disso, Sopp e Valbuena sugerem, a partir de sua modelagem de hidráulica de árvores internas,
que os canais vasculares se alargam à medida que os galhos finos em direção ao topo das árvores, para
manter a força suficiente para extrair água até o tronco.
Não só isso, esse padrão de crescimento economiza a quantidade de carbono usada para construir um
sistema vascular energeticamente eficiente que move água e nutrientes através da árvore, da raiz à
https://doi.org/10.1073/pnas.2215047120
https://doi.org/10.1073/pnas.2215047120
https://doi.org/10.1111/ele.12127
https://journals.aps.org/pre/abstract/10.1103/PhysRevE.105.044412
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2215047120
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ponta das folhas.
“Um dos nossos objetivos era produzir uma proporção que pudesse ser usada para estimar a biomassa
de árvores e o carbono nas florestas”, diz Sopp, estudante de pós-graduação em ciências ambientais da
Universidade de Bangor, no País de Gales. “Esta nova proporção ajudará no cálculo da captura global
de carbono por árvores.”
Os pesquisadores também dizem que seu modelo revisado refina uma teoria líder, chamada teoria do
dimensionamento metabólico, que prevê como a altura das plantas, a biomassa, o diâmetro e a área
foliar aumentam com o tamanho e melhoram nossa compreensão dos sistemas das plantas como um
todo.
“Nossos recalcules também podem explicar por que grandes árvores são mais suscetíveis à seca e
também podem estar em uma maior vulnerabilidade às mudanças climáticas”, acrescenta Valbuena,
cientista de plantas da Universidade Sueca de Ciências Agrícolas.
A julgar pela forma como a teoria do dimensionamento metabólico em si foi debatida longamente, com
muitas florestas se desviando de suas previsões, podemos esperar que o modelo de Sopp e Valbuena
seja examinado de forma semelhante. Mas os esforços que nos aproximam da compreensão da
vulnerabilidade das árvores à seca e a outros extremos climáticos são, sem dúvida, uma coisa boa.
Os dois pesquisadores esperam que suas descobertas cataliem mais pesquisas para obter dados de
árvores para testar suas previsões, enquanto continuam a refinar seus modelos de crescimento das
plantas.
O estudo foi publicado na PNAS.
https://www.bangor.ac.uk/news/2023-09-19-new-theory-disproves-leonardo-da-vincis-rule-of-trees
https://www.bangor.ac.uk/news/2023-09-19-new-theory-disproves-leonardo-da-vincis-rule-of-trees
https://www.nature.com/scitable/knowledge/library/allometry-the-study-of-biological-scaling-13228439/
https://www.sciencealert.com/climate-change
https://www.bangor.ac.uk/news/2023-09-19-new-theory-disproves-leonardo-da-vincis-rule-of-trees
https://doi.org/10.1111/j.1461-0248.2006.00904.x
https://forestecosyst.springeropen.com/articles/10.1186/s40663-020-00263-y
https://www.sciencealert.com/photosynthesis-may-be-failing-in-the-tropics-as-temperatures-soar
https://doi.org/10.1073/pnas.2215047120
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.08.10.552736v1.full
https://doi.org/10.1073/pnas.2215047120