Blader vokser ikke i det uendelige. På et tidspunkt når de en gitt størrelse og da slutter de å vokse. Så langt har ikke forskere visst hvorfor.

Nå har en dansk forsker fra Harvard studert data fra 2000 forskjellige trearter og funnet ut hva det er som setter grensen. Det viser seg at treets høyde er den avgjørende faktoren.

– Et 10 meter høyt tre har blader som er mellom 1 millimeter og 1 meter i lengde. Et 100 meter høyt tre kan bare ha blader som er mellom 10 og 20 centimeter i lengde, forteller postdoktor og biofysiker Kaare Hartvig Jensen.

Oppdagelsen er nettopp publisert i tidsskriftet Physical Review Letters.

Fysikken setter grensen

Sammenhengen er knyttet til sukkertransport i treet. Sukkeret blir produsert i bladene og skal pumpes ned til stammen og røttene, som begge bruker omkring en tredjedel av den samlede produksjonen.

– I sukkerkretsløpet er det to motstander – en i stammen og en i bladet. Stammens motstand er proporsjonal med høyden, mens motstanden i bladet er omvendt proporsjonal med lengden, forteller Jensen.

Så jo høyere treet er, desto mer kraft kreves for å få sukkeret rundt i treet, og dermed kreves det mer av bladene. For bladet gjelder det derimot at jo lenger bladet er, desto mindre blir motstanden, og da kan det pumpe raskere inn i stammen.

Høyere trær har mindre variasjon

Jensen brukte de fysiske faktorene til å lage en enkel fysisk modell over grensene for bladstørrelse ved en gitt høyde.

For trær på for eksempel 100 meter gir det ikke mening å produsere blader som er mer enn 20 centimeter lange. Det vil ikke kunne øke farten av sukkertransporten fordi høyden setter grensen for denne hastigheten.

Et tre på ti meter har mye mindre motstand i stammen, og derfor kan de bruke blader opp til en meter lange.

Kan bli små også

I den andre enden av skalaen gjelder de samme fysiske omstendighetene.

Bladet må være stort nok til at pumpestyrken kan utgjøre en forskjell i forhold til motstanden i stammen. Hvis bladet er for lite, kommer ikke sukkeret raskt nok rundt i treet.

– Derfor vil man se at høye trær på 100 meter har en nedre grense for bladstørrelse, om lag 10 centimeter, mens trær på 10 meter, med mindre motstand i stammen, kan nøye seg med blader på omkring en millimeter, forteller Jensen.

Høyden begrenses av samme faktorer

Den observante leser har sett at bladenes maksimale og minimale grenser rykker nærmere når trærne blir høyere.

Dette kan være noe av grunnen til at trær ikke kan bli så høye de bare vil.

Jensens formel spår at 106 meter er den maksimale høyden. Og i naturen blir de største trærne med «ekte» blader, eukalyptustrærne, bare opptil 110 meter høye.

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.