Кора как двигатель: как деревья выпрямляются

Чтобы расти прямо, деревьям нужна не только жесткая опора, но и «двигательная» система, создающая силы для противодействия гравитации. Ранее считалось, что эту моторную функцию выполняет только древесина. Однако исследование, опубликованное 4 августа 2018 года в New Phytologist, показывает, что кора также участвует в создании механических напряжений у нескольких видов деревьев.

Ученые из лабораторий Ecofog (CNRS/AgroParisTech/Cirad/Inra/Université de Guyane/Université des Antilles) и LMGC (CNRS/Université de Montpellier) выращивали молодые деревья тропических видов под наклоном с опорой. После удаления опор стволы изгибались, стремясь выпрямиться. У некоторых видов при удалении коры этот изгиб исчезал, что доказывает: силы, ответственные за выпрямление ствола, находятся именно в коре.

Механизм генерации этих сил связан со специфической структурой коры, где волокна организованы в виде решетки. Рост ствола и увеличение его окружности создают напряжение в коре. Благодаря решетчатой структуре волокон это напряжение преобразуется в силы, направленные вдоль ствола. Если ствол наклонен, рост на его верхней стороне идет быстрее, что приводит к генерации асимметричных сил. Именно эта асимметрия позволяет стволу изгибаться вверх.

В пяти из девяти изученных видов деревьев силы, позволяющие противодействовать гравитации, создаются не только за счет созревания клеточных стенок древесины, но и благодаря росту древесины внутри этой умно организованной решетки волокон в коре.

Эта природная инженерная стратегия по оптимизации организации тканей для вертикального роста может стать источником вдохновения для науки о материалах.