हाइड्रॉलीक आर्किटेक्चर में सुरक्षा और दक्षता के संघर्ष: ऊतकों से वृक्षों तक का पैमाना

वृक्षों की हाइड्रॉलीक आर्किटेक्चर में ऐसे पैटर्न होते हैं जो ऊतकों से वृक्ष स्तर तक फैलते हैं। इन पैटर्न को ट्रेड-ऑफ और अनुकूलन के संदर्भ में समझना एक चुनौती है। सिद्धांतात्मक पैकिंग सीमा के नीचे बढ़ती हुई कंडक्ट डायमीटर के साथ क्षेत्र प्रति कंडक्ट की संख्या की कमी का सार्वभौमिक प्रवृत्ति संभवतः संचालन के लिए क्षेत्र अधिकतम करने बनाम यांत्रिक समर्थन और भंडारण के बीच समझौते को प्रतिबिंबित कर सकती है। कंडक्ट डायमीटर में भिन्नता के दो पूरक प्रभाव हो सकते हैं: एक दक्षता और सुरक्षा के बीच समझौते और दूसरा यह कि वृक्ष के भीतर कंडक्ट टेपरिंग विकास निवेश प्रति पारगम्यता अधिकतम करता है। क्षेत्र-संरक्षण शाखाएँ एक यांत्रिक प्रतिबंध हो सकती हैं, जो अन्यथा अधिक कुशल शीर्ष-भारी वृक्षों को रोकती हैं। इन प्रवृत्तियों के संयोजन से एक और उपजती है: वृक्षों में तने से टर्मिनल शाखाओं तक जाने वाले अधिक, संपूर्ण कंडक्ट होते हैं। यह पैटर्न: (1) वृक्ष जल संचालन की दक्षता को बढ़ाता है; (2) वृक्ष की ऊँचाई के साथ उत्पादकता या ऊतकों की वृद्धि पर किसी हाइड्रॉलीक सीमा को न्यूनतम करता है (लेकिन समाप्त नहीं करता); और (3) आकार के साथ वृक्ष conductance और sap flow के पैमाने के अनुकूल है। हमें कोई हाइड्रॉलीक कारण नहीं मिलता कि वृक्ष की ऊँचाई को आधारीय व्यास के दो-तिहाई शक्ति के साथ पैमाना क्यों होना चाहिए जैसा कि हाल ही में दावा किया गया था; यह संभवतः एक और यांत्रिक प्रतिबंध है जैसा कि मूल रूप से प्रस्तावित किया गया था। पारगम्यता का बफरिंग प्रभाव ट्रांसपिरेशन-प्रेरित जाइलम टेंशन के परिमाण पर कैविटेशन प्रतिरोध के साथ जुड़ा लगता है, संभवतः सुरक्षा और दक्षता के ट्रेड-ऑफ को कम करता है।