Недавно в Южной Калифорнии дул сильный ветер, после чего в новостях сообщалось, что в округе Сан-Диего упало более 300 деревьев. Я либо слышал, либо где-то читал, что действие ветра и сгибание дерева способствует укреплению корней (думаю, до тех пор, пока ветер не будет достаточно сильным, чтобы вырвать дерево из земли). И это подводит меня к сути моего вопроса.
Существует ли внутри дерева какой-то механизм, связывающий механическое изгибание ствола с ускорением роста корней? Я могу представить, что сгибание может стимулировать движение жидкости через флоэму и ксилему, и, возможно, это может быть механизм. Или изгиб вызывает выброс какого-то гормона роста? Или, возможно, механизм эпигенетический?
Я полагаю, что если бы такой механизм существовал, он бы обеспечил одно из средств эволюционной прополки; удаление более слабой части генофонда. Возможно, именно это и произошло в Сан-Диего на прошлой неделе.
В росте дерева действует принцип, называемый аксиомой универсального напряжения , согласно которому рост происходит таким образом, чтобы уравнять напряжение по всей его структуре. Корни, стебель и ветви составляют одну непрерывную систему и не могут рассматриваться как отдельные.
На упрощенном уровне, чтобы ветвь росла, должен быть соответствующий равный и противоположный рост стебля и корней. Конечно, это не совсем так, так как рост происходит по всей структуре одновременно.
Деревья на краю одновозрастного древостоя станут более устойчивыми к ветру. Их называют ветрозащитным краем подставки. Деревья, выросшие в пределах древостоя под укрытием своих соседей, не будут иметь такой же устойчивости перед лицом ветра, так что если древостой раскроется слишком быстро, это может привести к ветру . В разновозрастных редколесьях действует тот же принцип, но динамика делает его менее выраженным.
Причина упоминания об этом просто для того, чтобы проиллюстрировать, что ветер и другие внешние факторы, очевидным из которых является гравитация, будут влиять на рост корней, а также на остальную часть дерева. Поскольку ветер воздействует на дерево, эта сила проходит через его структуру, проникает в корни и в землю.
Тогда вернемся к конкретному вопросу.
Существует ли внутри дерева какой-то механизм, связывающий механическое изгибание ствола с ускорением роста корней?
Да и нет. Потому что повышенный темп роста будет по всей структуре, но не одинаково. Он даст рост в точках, где есть напряжения, чтобы самостоятельно оптимизировать нагрузку, в том числе и внутри корневой системы.
В следующий раз, когда вы будете резать ствол наклонившегося дерева или ветку дерева, обратите внимание на ориентацию и толщину колец. Вы увидите, что у широколиственных деревьев (или, вернее, у покрытосеменных ) кольца на натянутой стороне будут толще. У хвойных (или голосеменных ) все наоборот. Более толстый рост находится на стороне сжатия.
Вот отличное фото прессованной древесины хвойного дерева с http://www.copperman.co.uk/didgeridoo/how_to_make_a_wooden_didgeridoo/what_is_wood_2.php
Тот же принцип будет происходить и в корнях.
Что касается фактического физиологического механизма, вызывающего эту реакцию, я еще не нашел окончательного ответа. Консенсус, по крайней мере, насколько я знаю, заключается в том, что он не полностью понят.
Самое близкое, что я нашел до сих пор, это из этого доктора философии в 1994 году. http://etheses.whiterose.ac.uk/2438/1/DX184141.pdf
Осмелюсь сказать, что за последние пару десятилетий в этом направлении было проделано больше работы.
C_Z_