เมื่อหย่อนเมล็ดพันธุ์จนงอกทะลุดินขึ้นมาเป็นต้นไม้ เราต่างรู้ว่ากระบวนการหลังจากนั้นคือการที่ต้นไม้ส่วนใหญ่จะเติบโตรอบด้านด้าน กล่าวคือทั้งหยั่งยากลึกลงดิน งอกงามสูงขึ้นและขยายขนาดขึ้นในวงกว้าง

แต่อะไรล่ะ ที่กำหนดทิศทางการโตในแต่ละช่วง? ต้นไม้รู้ได้อย่างไรว่าตอนไหนควรจะสูงขึ้นหรือหนาขึ้น? คำถามข้างต้นนี้เองที่นำมาซึ่งงานวิจัยโดยนักวิจัย Kirsten ten Tusscher จากมหาวิทยาลัย Utrecht ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Science เมื่อไม่นานนี้ โดยเข้าใช้แบบจำลองทางคอมพิวเตอร์เพื่อศึกษาเกี่ยวกับการเจริญเติบโตของพืชในแง่ของความหนาที่มากขึ้นขึ้นตลอดเวลา จนได้ค้นพบความลับว่าเซลล์ของต้นไม้ถูกกระตุ้นอย่างไรเพื่อสร้างเนื้อเยื่อไม้

โดย Ten Tussche ได้เกริ่นในงานวิจัยว่าการวิจัยส่วนใหญ่ก่อนหน้านี้ ที่เกี่ยวกับการเติบโตของพืชมักมุ่งเน้นไปที่ปลายรากและยอดเป็นหลัก แต่การเจริญเติบโตในแง่ของความหนานั้นก็สำคัญไม่แพ้กัน เพราะพืชไม่สามารถสูงขึ้นเรื่อยๆ ได้โดยไม่มีการเพิ่มความหนา ดังนั้นงานศึกษาของเขาจึงสำคัญต่อความแข็งแกร่งเชิงโครงสร้างของพืช โดยเฉพาะในต้นไม้ เพื่อต่อขยายความรู้เดิมที่ว่าเซลล์ต้นกำเนิดในชั้นแคมเบียมของพืชควบคุมการเติบโตในด้านความกว้าง เพื่อหาว่าอะไรกันแน่ทำให้เซลล์ต้นกำเนิดเหล่านี้ทำงาน และมนุษย์สามารถควบคุมได้หรือไม่

ซึ่งจากผลการวิเคราะห์แบบจำลอง ทีมของ Ten Tusscher พบว่าการเจริญเติบโตในความหนาถูกควบคุมโดยกลไกทางเคมีที่ซับซ้อนกันชั้นแคมเบียม โดยเมื่อเซลล์รับรู้ว่าต้นไม้กำลังสูงขึ้น ในเวลาเดียวกันเซลล์จะเริ่ม “สร้างเครื่องข่ายแบบไขว้” เกิดเป็น “โซนเฉพาะ” ขึ้น แล้วหลังจากนั้นเซลล์ต้นกำเนิดจะถูก "เปิดใช้งาน" ด้วยสารเคมีระหว่างเซลล์ให้พร้อมสำหรับการผลิตเนื้อเยื่อไม้ อีกทั้งการค้นพบนี้ยังทำให้ผู้วิจัยแน่ใจว่าการสร้างไม้ในวงกว้างนั้นเสถียรตลอดชีวิตของพืช ไม่มีจุดสิ้นสุด กล่าวคือกลไกนี้จะช่วยให้โครงสร้างต้นไม้มีความแข็งแกร่งและมั่นคงเพียงพอที่จะสนับสนุนการเจริญเติบโตในแง่ของความสูงไปตลอดชีวิต

แล้วการค้นพบนี้มีประโยชน์อย่างไร? Ten Tusscher ระบุว่าถึงในปัจจุบันยังไม่พบวิธีการ แต่การเข้าใจกลไกลการเจริญเติบโตในแง่ของความหนาไม่เพียงเป็นหมุดหมายทางวิทยาศาสตร์เท่านั้น แต่ยังเปิดโอกาสที่มนุษย์จะศึกษาต่อจนสามารถนำไปใช้ในทางปฏิบัติในด้านงานป่าไม้และการดำเนินการด้านสภาพอากาศได้ด้วย โดยเฉพาะในประเทศของเขาเองอย่างฟินแลนด์ที่ป่ามีบทบาทสำคัญต่อเศรษฐกิจ

"หากคุณเข้าใจการเจริญเติบโตของพืชอย่างถ่องแท้ และพัฒนาต้นไม้ที่เติบโตเร็วขึ้นสองเท่าในแง่ของความหนา ประโยชน์อย่างยิ่งจะเกิดขึ้นต่ออุตสาหกรรมไม้ที่ยั่งยืนยิ่งขึ้นอย่างแน่นอน นอกจากนี้ยังเป็นข้อได้เปรียบในแง่ของสภาพอากาศด้วย เพราะต้นไม้ที่เติบโตเร็วขึ้นสามารถกักเก็บก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้มากขึ้น หรืออาจช่วยให้นักวิจัยปรับแต่งการเจริญเติบโตในความหนาของพืชสวนเพื่อให้ได้ผลผลิตทางการเกษตรที่ดีขึ้นได้อีกด้วย” Ten Tusscher ทิ้งท้าย