목본 식물인 수목은 자중을 지지하는 충분한 경도와 굵기를 가진다.그러나 이와는 대극적인 '가늘고 부드러운' 풀과 꽃 등의 초본 식물이 광합성에 필요한 높이까지 자립한 상태를 유지하면서 성장할 수 있음에 연구그룹은 주목했다.

　초본 식물은 건조와 벌채에 따른 수분의 유출에 의해 몸이 크게 휘어지기 때문에 몸을 지지하는 구조에는 내부 수분의 관여가 크다고 예상된다.식물의 원통형 구조에서, 충분한 수분 공급으로 인한 압력은 식물을 상부로 끌어 올리는 장력으로 환원된다.연구 그룹은 이 장력이 식물의 역학적 안정성에 미치는 영향에 대해 역학 이론에 기초한 공식화를 수행하였다.

　그 결과 초본 식물은 내부의 수분이 가져오는 장력을 살린 구조와 가볍고 얇은 형상을 능숙하게 조합하여 자중에 의해 쓰러지는 현상(도복)을 회피하고 장력이 자중을 웃도면 이론적으로는 어떻게 한 높이에서도 직립 상태를 유지할 수 있다는 것이 밝혀졌다.

　또한, 「장력의 영향과 자중의 영향 중 어느 것이 큰가」라는 관점에서, 그 식물이 「자신의 재료적인 성질이나 형상이 짜내는 고유의 경도」와 「수분에 의해 생기는 의사적인 경도」의 어느 쪽으로 몸을 지지하고 있는 타입인지를 판별했다.그 결과, 역학적 관점에서 잔디와 나무를 명확하고 쉽게 분류할 수 있는 식물의 새로운 분류법의 개발에 성공했다.

　이번 성과는 '역학 렌즈를 통해 식물의 세계를 바라보는' 것으로 얻어졌다.앞으로 공학이론과 식물학 분야의 지견을 양방향으로 활용하는 새로운 학술체계의 초석이 될 것으로 기대된다.

논문 정보:【Proceedings of the National Academy of Sciences】Mechanics-Based Classification Rule for Plants