18ஆம் நூற்றாண்டின் இறுதியில் துவங்கி 19 ஆம் நூற்றாண்டின் துவக்கம் வரை, அமெரிக்காவின் பிரபல வானியல் நிபுணரான ஆண்ட்ரூ டக்ளஸ் (Andrew Ellicott Douglass,-1867-1962,) முதிர்ந்த மரங்களின் ஆண்டு வளையங்களையும், சூரிய சுழற்சி எனப்படும் 11 ஆண்டுகால சூரியனின் மாற்றத்தையும் ஒப்பிட்டு ஆய்வு செய்து, மரங்களின் வயதை கணக்கிடும் மரவளைய காலக்கணக்கீட்டு துறையை உருவாக்கினார்.
ஆங்கிலத்தில் Dendrochronology எனப்படும் இந்த அளவீட்டின்படி மரங்களின் வயதை கணக்கிடுவதன் மூலமாக வரலாற்றின் காலநிலை மாற்றங்கள், சூழல் மாற்றங்கள், புராதனப்பொருட்களின் காலம் ஆகியவற்றையும் அறிந்துகொள்ள முடியுமென்பது அறிவியலில் ஒரு மிகப்பெரிய திறப்பாக அமைந்தது. பண்டைய கிரேக்க சொல்லான dendron மரத்தையும், khronos என்பது காலத்தையும் குறிக்கின்றது.
இளம் வானிலை ஆய்வாளராக அரிஸோனாவின் லோவெல் வானிலை ஆய்வுக்கூடத்தில் (Lowell Observatory) பணியாற்றிக்கொண்டிருந்த டக்ளஸுக்கு சூரியனை அறிந்துகொள்வதில் பெரும் ஆர்வமிருந்தது. குறிப்பாக சூரிய மேற்பரப்பில் காணப்படும் சூரிய புள்ளிகளின் எண்ணிக்கையில் உள்ள மாறுபாடுகளின் அடிப்படையில் அளவிடப்படும் சூரிய சுழற்சியின் மாறுபாடுகளை அவர் தீவிரமாக ஆராய்ந்துகொண்டிந்தார்.
அவ்வாய்வின் போதுதான் மரங்களின் ஆண்டுவளையங்களின் அளவிற்கும், அவை வாழுமிடத்தின் காலநிலைக்கும் நெருங்கிய தொடர்பிருப்பதை அவர் முதன்முதலாக கண்டறிந்தார். அரிஸோனா பல்கலைக்கழகத்தில் ஒரு மர வளைய ஆய்வகத்தையும் உருவாக்கி, மரங்களின் ஆண்டுவளையங்களின் அடுக்குகளைக்கொண்டு அவை கடந்துவந்த காலங்களை, அக்காலங்களின் முக்கிய நிகழ்வுகளை, இடர்பாடுகளையெல்லாம் கண்டறியும் இம்முறையையும் இவர் உருவாக்கினார். cross-dating எனப்படும் ஒரு மரத்தின் ஆண்டுவளையங்களை பிற மரங்களின் ஆண்டு வளையங்களுடன் ஒப்பிட்டு காலநிலையின் வரலாற்றை கணிக்கும் அடிப்படை ஆய்வு முறையையும் இவரால் உருவாக்கப்பட்டதுதான்.
மரவளையங்களை முதன் முதலில் கண்டறிந்தவர் தாவரவியலின் தந்தையான தியொஃப்ரேஸ்டஸ், லியோ நார்டோ டாவின்ஸி துவங்கி மேலும் பலர் மரவளையங்களை குறித்து நூற்றாண்டுகளுக்கு முன்பிருந்தே பதிவு செய்திருக்கின்றனர்.
ஒரு மரத்தின் உயரமானது அதன் வாழ்விடத்தின் மண் வளம், மண்ணின் நுண்ணுயிரிகள் மற்றும் கடல் மட்டதுக்கு மேலான அச்சூழலின் உயரம் ஆகியவறினால் நிர்ணயிக்கப்படுகின்ற்து. எனினும், மரங்களின் பருமனானது பெரும்பாலும் காலநிலை காரணிகளாலேயெ உண்டாகிறதென்பதால் மரங்களின் வயதை மரவளையங்களின் இயல்பைக்கொண்டு கணக்கிடுவது மிகச்சரியான கணக்கீட்டு முறையாக இருக்கின்றது
நாம் சாதாரணமாக பயன்படுத்தும் மரம் அல்லது கட்டை என்ற சொல் முதிர்ந்த மரங்களின் நடுவிலிருக்கும் கழி எனப்படும் xylem’ பகுதியை குறிக்கிறது. ஒரு மரத்தின் வளர்பருவத்தில், இரண்டாம் நிலை வளர்ச்சி பல ஆண்டுகளாக நடைபெறும் பொழுது, வெளிறிய நிறத்திலிருக்கும் வெளிப்பகுதி சாற்றுக்கட்டை (Alburnum) அல்லது மென்கட்டை (early wood) எனவும். கருமையான நிறத்திலுள்ள மையப்பகுதி வைரக்கட்டை (Duramen) அல்லது மென்கட்டை (late wood) எனவும் அழைக்கப்படுகிறது இவையிரண்டிற்கும் முறையே Heart wood, sap wood என்றும் பெயருண்டு.
மரம் வளருகையில், இவ்விரண்டு கட்டைகளுமாக சேர்ந்து வளையங்களை உருவாக்கிக்கொண்டே இருக்கும். மரங்கள் ஒவ்வொரு ஆண்டும் பருவத்துக்கேற்றபடி வசந்த காலத்தில் வெளுத்த நிறத்திலிருக்கும் வளையங்களையும், இலையுதிர்காலத்தில் அடர்நிறத்தில் வளையங்களையும், குளிர்காலத்தில் மிகத்துல்லியமான வளையங்களையும் உருவாக்குகின்றன.
இவ்வாறு பெருமரங்கள் வாழ்நாளில் கடந்துவந்த காலங்களை அவற்றின் வளையங்களிலிருந்து கணக்கிட்டு மரங்களின் வயது கணக்கிடப்படுகின்றது, ஈரப்பதம் மிக அதிகமாகவும், நீண்ட வளர்பருவமும் இருக்கையில் அகலமான ஆண்டு வளையங்களும், வறட்சியான வருடங்களில் மெலிதான வளையங்களும் உருவாகும்
பொதுவாக மர வளையங்களின் இயல்பு மரங்களின் வாழிடங்களை பொருத்து மாறுபடும். மலையுச்சியில் வாழும் மரத்தின் அகலமான வளையம் வெப்பமான காலத்தையும், மெல்லிய வளையம் குளிர்நிரம்பிய காலத்தையும் காட்டுகின்றது
இறந்த மரங்களில் மட்டுமல்லாமல் உயிருடன் இருக்கும் மரங்களிலும் அவற்றை சேதப்படுத்தாமல் வளையங்கள் கணக்கிடப்படுகின்றன. ஒரு பென்சிலின் அளவுள்ள மரத்தின் உட்பகுதி, பிரத்யேகமாக இக்கணக்கீடுகளுக்கென்றே வடிவமைக்கப்பட்டிருக்கும் increment borer என்னும், சிறிய விட்டம் கொண்ட ஒரு எளிய உலோக துளைப்பானை, மரத்தின் நடுப்பகுதி வரை செலுத்தி நீண்ட உருளைகளாக சேகரிக்கப்படுகின்றது. இதனால் மரங்களில் உண்டாகும் சிறு காயம் இயற்கையாகவே விரைவில் ஆறிவிடும்.
இக்கணக்கீட்டில், இவ்வாறு எடுக்கப்பட்ட உட்பகுதி உருளை குச்சிகளின் வளையங்களை, அதே வாழிடத்தை சேர்ந்த இறந்த மற்றும் உயிருள்ள மரங்களின் பலநூறு மாதிரி வளையங்களுடன் ஒப்பிடுவதன் மூலம் உயிருள்ள மரங்களின் வயது கணக்கிடப்படுகிறது. இறந்த மரங்களின் குறுக்கு வெட்டு பகுதியின் வளைய அளவுகளை ஒரு வரைபடத்தாளில் குறிப்பிட்டு கணக்கிடுகையில், அம்மரத்தின் ஒவ்வொரு வளையத்தையும், அவை எந்த ஆண்டு உருவானதென்று கணக்கிட முடியும், இது crossdating முறை என்ப்படுகின்றது
புராதன மரப்பொருட்களின் வயதை கணக்கிடுவதற்கும், வரலாறு, தொல்லியல், கலை உள்ளிட்ட பல துறைகளிலும் இக்கணக்கீடு பெரிதும் உதவியாக இருக்கிறது.
இறந்த மரங்களின் வயது, அவை வாழ்ந்த காலத்தின் முக்கிய சூழல் நிகழ்வுகள், மரங்களுக்கு உண்டான இடர்பாடுகள் என பலவற்றை இக்கணக்கீட்டின் மூலம் அறிந்து கொள்ளலாம். உதாரணமாக வளையங்கள் மிக மெல்லியதாக அதிக இடைவெளியுடன் இருப்பது கடும் வறட்சியான காலத்தையும், மெல்லிய, அடுக்கடுக்கான, நெருக்கமாக அமைந்திருக்கும் ஏராளமான வளையங்கள் அம்மரம் வறட்சியிலிருந்து மீண்டு வந்ததையும் காட்டுகிறது.
வளையங்களின் நிறம் அளவு மட்டுமல்லாது, வேதியியல் சோதனைகளும், கதிரியக்க கரிம காலக்கணக்கீட்டியல் எனப்படும் ரேடியோ கார்பன் டேட்டிங் (Radio Carbon Dating) முறைகளும் இணைந்து, இக்கணக்கீட்டு முறையின் பயன்பாட்டை மேலும் பல துறைகளில் முன்னெடுத்து செல்கின்றது.
கலிஃபோர்னியாவின் மெதுசில்லா பகுதியின் பிரிஸ்டில் கோன் பைன்மரம் இம்முறையில் கணக்கிடப்பட்டபோதுதான், அது 4852 வருடங்களுக்கு முன்பிருந்தே வளர்ந்துவரும் உலகின் மிகப்பழமையான உயிருள்ள மரமென்று அறியப்பட்டது.
இத்துறையின் உட்பிரிவுகளான காலநிலைமாற்றங்களை கணக்கிடும் Dendroclimatology , சூழல் மாற்றங்களை ஆய்வு செய்யும் Dendroecology, பனிப்பாறை உருகிய வண்டல்கள், பனிப்பாறை விரிவாக்கம், அவற்றின் பின்வாங்கல் மற்றும் கீழிறங்கும் நிகழ்வுகளை குறித்த ஆய்வுகளுக்கு இக்கணக்கீட்டினை பயன்படுத்தும் முறையான Dendroglaciology , தொல்லியல் ஆய்வுகளின் முடிவுகளை சோதிக்கும் Dendroarchaeology ஆகியவற்றில் மிக முக்கியமான ஆய்வுகள் நடைபெறுகின்றன.
வரலாற்றுக்கு முந்தைய காலகட்டத்தின் புனரமைப்புத்துறையில் (Paleo environmental reconstruction) இக்கணக்கீடு மிகவும் நம்பத்தகுந்த துல்லியமான காலக்கணக்குகளை தெரிவிக்கிறது.
நெருப்பிலிருந்து தப்பிய மரங்களின் தீத்தழும்புகளை சுற்றி புதிய வளையங்கள் உண்டாகி இருக்கும். இவற்றைக் கொண்டு அம்மரங்கள் வாழ்ந்த காலத்தின் தீ விபத்துக்களை பற்றி அறிந்துகொள்ளலாம். இருபதாம் நூற்றாண்டின் இறுதிகளின் எரிமலை வெடிப்புக்கள், பூகம்பங்கள், நிலச்சரிவுகள், பனிச்சரிவுகள், காட்டுத்தீ, பெருவெள்ளம், போன்ற பல சூழல் முக்கியத்துவமுள்ள காரணிகளை ஆய்வுசெய்ய இம்முறை பெரிதும் பயன்பட்டது..
மரத்தடயவியல் (Wood forensics) ஆய்வுகளுக்கு பெரும் உதவியாக இருக்கும் இக்கணக்கிட்டினால் 18 ஆம் நூற்றாண்டை சேர்ந்ததென்று நம்பப்பட்டு வந்த, லண்டன் அருங்காட்சியகத்திலிருந்த ஸ்காட்லாந்தின் அரசி மேரியின் ஓவியத்தின் மரச்சட்டத்தின் வயதை கணக்கிட்டபோதுதான் அது 16 ஆம் நூற்றாண்டை சேர்ந்ததென்று கண்டுபிடிக்கப்பட்டது.
அகழ்வாய்வாளர்கள், பன்னெடுங்காலத்துக்கு முன்பு ஜெர்மனியில் விபத்துக்குள்ளாகி இருந்த ஒரு கப்பலின் மரக்கட்டைகளின் வளையங்களை கணக்கிட்டபோது அவை 1448-1449 ஆண்டுகளின் குளிர்காலத்தில் வெட்டப்பட்ட மரங்கள் என தெரிய வந்தது. இப்படி பலநூறு முக்கிய கண்டுபிடிப்புகளுக்கு இத்துறை உதவி வருகின்றது.
1990’லிருந்து அமெரிக்காவில் இயங்கி வரும் சர்வதேச மரவளைய தகவல் வங்கி ( The International Tree-Ring Data Bank (ITRDB)) உலகெங்கிலும் இருக்கும் மரவளைய ஆய்வாளர்களுக்கு தேவையான தகவல் உதவிகளை அளித்து வருகின்றது.
தாவர அறிவியலில், மரவளையங்களைக்கொண்டு காலங்களுக்கிடையில் முன்னும் பின்னுமாக பயணித்து பல முக்கிய கண்டுபிடிப்புக்களை அளிக்கும் இத்துறை மிக முக்கியமானதும் சுவாரஸ்யமானதும் கூட. அறிவியல் தொழிநுட்ப முன்னேற்றங்களுடன் இணைந்து இன்னும் பற்பல கண்டுபிடிப்புக்களுக்கான சாத்தியஙகளையும் இத்துறை தற்போது அளித்திருக்கிறது.