Naukowcy odkryli nowy porządek matematyczny w naturze. Dzięki roślinie sprzed setek milionów lat

Przykładów obecności ciągu lub spirali Fibonacciego jest w naturze mnóstwo i to w każdej skali. Już Leonardo da Vinci lub Karol Darwin zwracali na nie uwagę. Powszechność, z jaką występuje w otaczającym nas świecie (ożywionym i nieożywionym) spirala Fibonacciego, jest dziś ogromna. Z tego powodu uważa się, że jej kształt jest jedną z fundamentalnych cech natury obecną w niej w zasadzie od początku życia na naszej planecie.

Czytaj także:
- Pływające panele słoneczne zdobywają świat. Dają czysty prąd i walczą z suszą
- Nie oderwiesz już nakrętki od butelki z Coca-Colą. Tylko dlaczego?
- Z Europy do Afryki jest tylko 14 km. Dlaczego nikt jeszcze nie zbudował mostu lub tunelu?

Teraz jednak okazuje się, że być może spirala Fibonacciego niekoniecznie określa kształt niezliczonej ilości wzorów w naturze. Stało się tak na skutek odkrycia skamieniałych struktur rozrodczych rośliny sprzed 407 milionów lat. Wszystkie spirale zaobserwowane w budowie gatunku, którego skamieniałe pozostałości nie pasowały do sekwencji Fibonacciego.

Spirale Fibonacciego są rozpowszechnione zwłaszcza w królestwie roślin. Jednym z dobrych, zauważalnych gołym okiem przykładów jest układ łusek w szyszce. Jeśli spojrzeć na jej podstawę, łatwo można zauważyć, że jej łuski układają się spirale, które zbiegają się u jej podstawy, tam, gdzie łączy się ona z gałęzią.

Co więcej, jeśli przyjrzeć się zwykłej szyszce uważnie, można dostrzec spirale ułożone zarówno zgodnie jak i przeciwnie do kierunku ruchu wskazówek zegara. Jeśli policzyć liczbę spiral rozchodzących się w obydwu kierunkach niemal w każdym przypadku ich liczba będzie liczbą całkowitą z ciągu Fibonacciego. Można to sprawdzić w przypadku niemal każdej szyszki. W jednym z badań przebadano 6000 różnych szyszek, i okazało się, że spirale Fibonacciego były obecna w aż 97 proc. z nich. Inne badanie wzięło pod uwagę 650 różnych gatunków roślin i okazało się, że spośród 12 000 spiral, 90 proc. przypadków było zgodnych z ciągiem Fibonacciego.

W związku z tą niesamowitą częstotliwością występowania spiralnych kształtów, które podporządkowane były liczbom z ciągu Fibonacciego, w nauce panowało przekonanie, że prawidłowość ta jest w zasadzie powszechna.

Ze względu na ich częstotliwość występowania w żywych gatunkach roślin, od dawna uważano, że spirale Fibonacciego były swoistym wzorem tego, jak zbudowane są rośliny. Jednak grupa brytyjskich i niemieckich naukowców postawiła zweryfikować tę tezę, biorąc pod lupę starożytne skamieniałości roślin.
Badacze przyjrzeli się obecnym w kolekcjach muzealnych w Wielkiej Brytanii i Niemczech, skamielinom właściwym jednemu regionowi - północnej Szkocji. Zbadali oni rozmieszczenie liści i struktur rozrodczych w pierwszej grupie roślin, o których wiadomo, że rozwinęły liście, zwanych Widłakami jednakozarodnikowymi.

Ich analiza wykazała, że układ liści u wymarłej już rośliny zwanej asteroksylonem przebiegał według spiral różniących się od tych Fibonacciego. Odkrycie te zmieniają nasze rozumienie spirali Fibonacciego u roślin lądowych. Sugeruje ono bowiem, że nie wszystkie rośliny zaczęły wykształcać liście, które rozmieszczone były według wzoru Fibonacciego. Mało tego, według naukowców, ewolucja liści i ich ułożenia u niektórych gatunków mchów sugeruje, że miały one inną historię ewolucyjną niż grupy żyjących obecnie roślin. Jak się okazuje, spirale Fibonacciego pojawiały się niezależnie od siebie wiele razy w trakcie ewolucji roślin na przestrzeni milionów lat.

Jak na razie nie wiadomo dlaczego spirale Fibonacciego są dziś tak powszechne w roślinach. Być może układ liści i innych struktur, który jest zgodny z tą formułą, daje jakąś przewagę ewolucyjną nad roślinami zbudowanymi według nieco innych matematycznych prawidłowości. Zaproponowane zostały różne hipotezy, w tym maksymalizacja ilości światła otrzymywanego przez każdy liść lub efektywne upakowanie nasion. Jak na razie jednak to wszystko hipotezy, a naukowcy mają przed sobą kolejne badania, w trakcie których będą starali się wyjaśnić otaczający nas porządek rzeczy.