그러나 실제로는 자연계의 나무는 매우 안정적이고 높게 성장하고 있습니다.즉 여기에 수목이 진화 과정에서 획득해 온 「중력에 효율적으로 이기기 위한 구조」가 숨겨져 있다고 생각해, 홋카이도 대학의 연구자들은, 수목의 「중량물의 배분 밸런스」와 「 실현 가능한 최대 높이의 관계를 구조 역학의 이론을 사용하여 검토했다.

　나무가 가지는 가지잎의 영향을 고려하여 다양한 중량 분포의 나무를 표현할 수 있도록 밀도가 연속적으로 변화하는 계산 모델을 도입해 해석함으로써, 나무의 중량 분포가 성장 가능한 최대 높이 에 어떤 영향을 미치는지를 공식화하는 데 성공했다.이 결과로부터는 「지엽 중량의 증가」와 「중량물의 상부에의 집중」이 최대 높이를 저하시키는 요인이 되지만, 가지엽 중량을 증가시켜도 중량물을 하부에 집중시키면 최대 높이에 대한 영향을 작게 억제할 수 있는 것이 판명되었다.

　이것을 근거로 실제의 나무를 보면, 가지 잎이 일절 없는 경우와 비교해도 최대 높이가 약 1%~15% 정도의 감소에 들어가는, 능숙한 가지 잎의 분포가 되고 있는 것 알았다.위에서 아래를 향해 가지잎을 늘려 간다는 최대 높이를 확보하기 위해 합리화된 가지잎의 중량배분은 동시에 밸런스 좋게 잎에 빛을 받아 광합성을 효율화시키는 배치가 되어 따라서 "생존하기 위해 가능한 한 많은 가지잎을 널리 분포시키면서 높이도 확보한다" 이상적인 중량배분을 자연계의 수목은 달성하고 있다고 할 수 있다.

　나무의 역학적 합리성을 밝힌 본 연구 성과는 생물의 지혜를 도입한 새로운 구조 디자인이나 신재료의 창조로 이어질 것으로 기대된다.

논문 정보:【Scientific Reports】Mathematical modelling to determine the greatest height of trees