Skamielina sprzed 400 milionów lat zmienia nasze rozumienie spiral Fibonacciego w naturze: ScienceAlert

Jeśli kiedykolwiek zwróciłeś uwagę na układ liści na łodydze rośliny, teksturę ananasa lub łupiny szyszki, przypadkowo byłeś świadkiem pięknych przykładów matematycznych wzorców w przyrodzie.

Tym, co łączy wszystkie te cechy roślin, jest ich wspólna cecha ułożenia w spirale przylegające do sekwencji numerycznej zwanej ciąg Fibonacciego.

Dla uproszczenia nazywane spiralami Fibonacciego, spirale te są wszechobecne w roślinach i fascynowały naukowców od Leonarda da Vinci po Karola Darwina.

To jest rozpowszechnienie spiral Fibonacciego w dzisiejszych roślinach i uważa się, że to reprezentuje Bardzo stara i zastrzeżona funkcjasięgające najwcześniejszych stadiów rozwoju roślin i kontynuujące w obecnych formach.

Jednak mamy Nowe badanie kwestionuje ten punkt widzenia. Zbadaliśmy spirale w liściach i strukturę reprodukcyjną skamieniałej rośliny sprzed 407 milionów lat.

Co zaskakujące, odkryliśmy, że nie wszystkie spirale zaobserwowane u tego konkretnego gatunku podlegały tej samej zasadzie. Obecnie bardzo niewiele roślin nie podąża za wzorem Fibonacciego.

Czym są spirale Fibonacciego?

Spirale występują często w przyrodzie i można je zobaczyć w liściach roślin, skorupach zwierząt, a nawet w podwójnej helisie naszego DNA. W większości przypadków spirale te są powiązane z ciągiem Fibonacciego – zbiorem liczb, z których każda jest sumą dwóch poprzedzających ją liczb (1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21 itd.).

Pokoloruj szyszkę na dwa różne sposoby, aby pokazać ciąg Fibonacciego.
Sama szyszka jest oznaczona kolorami, aby pokazać 8 spiral zgodnych z ruchem wskazówek zegara i 13 przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. 8 i 13 to dwie kolejne liczby ciągu Fibonacciego. (Sandy Hetherington)

Wzory te są szczególnie rozpowszechnione u roślin i można je rozpoznać gołym okiem. Jeśli podniesiesz szyszkę i spojrzysz na podstawę, zobaczysz zdrewniałe łuski tworzące spirale, które zbiegają się w kierunku punktu przyczepienia do gałęzi.

Na początku możesz dostrzec spirale tylko w jednym kierunku. Ale przyjrzyj się uważnie, a zobaczysz obie spirale zgodnie z ruchem wskazówek zegara i przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Teraz policz liczbę spiral zgodnie z ruchem wskazówek zegara i przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, a prawie w każdym przypadku liczba spiral będzie liczbami całkowitymi w ciągu Fibonacciego.

Ten konkretny przypadek nie jest przypadkiem wyjątkowym. W Stań który przeanalizował 6000 szyszek, spirale Fibonacciego znaleziono w 97 procentach zbadanych szyszek.

Spirale Fibonacciego istnieją nie tylko w szyszkach sosnowych. Są powszechne w innych organach roślin, takich jak liście i kwiaty.

Jeśli spojrzysz na czubek liściastego liścia, na przykład małpiego drzewa puzzli, zobaczysz, że liście są ułożone spiralnie, zaczynając od czubka i stopniowo owijając się wokół łodygi. A Stań Spośród 12 000 spiral z ponad 650 gatunków roślin, spirale Fibonacciego występują w ponad 90 procentach przypadków.

Ze względu na częstość ich występowania w żywych gatunkach roślin od dawna uważa się, że spirale Fibonacciego były starożytne i wysoce zachowane we wszystkich roślinach. Postanowiliśmy przetestować tę hipotezę, badając skamieniałości wczesnych roślin.

Spirale inne niż Fibonacciego we wczesnych roślinach

Zbadaliśmy rozmieszczenie i rozmnażanie liści w pierwszej grupie roślin, o których wiadomo, że rozwinęły liście, tzw Klub Alg.

W szczególności zbadaliśmy skamieniałości roślin wymarłych gatunków alg Maki Astroxylon. Skamieniałości, które badaliśmy, znajdują się obecnie w zbiorach muzeów w Wielkiej Brytanii i Niemczech, ale zostały pierwotnie zebrane Rainey Chert Miejsce skamieniałości w północnej Szkocji.

Rekonstrukcja zakładu Asteroxylon mackiei.
Odbudowa A. Makji rośliny. (Hetherington i in., eŻycie2021)

Zrobiliśmy zdjęcia cienkich warstw skamieniałości, a następnie wykorzystaliśmy cyfrowe techniki rekonstrukcji, aby zwizualizować układ A. MakjiLiście w 3D i identyfikuj ślimaki.

Na podstawie tej analizy odkryliśmy, że układ liści był bardzo zmienny A. Makji. W rzeczywistości najpowszechniejszym układem były spirale inne niż Fibonacciego. Odkrycie spiral innych niż Fibonacciego w tak wczesnych skamielinach jest zaskakujące, ponieważ są one tak rzadkie wśród żyjących obecnie gatunków roślin.

Charakterystyczna historia ewolucji

Odkrycia te zmieniają nasze rozumienie spiral Fibonacciego w roślinach lądowych. Sugerują, że spirale inne niż Fibonacciego były starożytne w mchach, obalając pogląd, że wszystkie rośliny liściaste zaczęły wyrastać z liści zgodnych ze wzorem Fibonacciego.

Co więcej, wskazuje to, że ewolucja liści i spiral Fibonacciego u mchów klubowych miała historię ewolucyjną odmienną od innych grup roślin żyjących obecnie, takich jak paprocie, drzewa iglaste i rośliny kwitnące. Sugeruje się, że spirale Fibonacciego pojawiały się osobno kilka razy podczas ewolucji roślin.

Praca dodaje również kolejny element do układanki głównego pytania ewolucyjnego – dlaczego spirale Fibonacciego są tak powszechne w dzisiejszych roślinach?

To pytanie wciąż budzi kontrowersje wśród naukowców. Zaproponowano różne hipotezy, m.in Zmaksymalizuj ilość światła że każdy otrzymany papier lub Efektywnie pakuj nasiona. Ale nasze odkrycia podkreślają, w jaki sposób spostrzeżenia ze skamieniałości i roślin, takich jak glony, mogą dostarczyć istotnych wskazówek w znalezieniu odpowiedzi.Rozmowa

Sandy’ego Hetheringtonabiolog ewolucyjny roślin, Uniwersytet w Edynburgu I Holly Anna TurnerDoktorant, Paleontologia, Kolegium uniwersyteckie w Cork

Ten artykuł został ponownie opublikowany z Rozmowa Na licencji Creative Commons. Przeczytać Oryginalny artykuł.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *

سكس صدر كبير porn-arab.net سكس جامد
video masaladesi dampxxx.org forced gangbang porn
punjbi dj com pornflex.org xnxx unblocked
mercy therapy comic hentaitgp.net yoroichi hentai
سكس محارم حقيقي arabianreps.com كس حمارة
افلام سكس فض غشاء البكارة sosiano.com صور زب متحركة
قصص سكس محارم مصور senkoy.net سكس تركى
indiansex university eroanal.net megha akash nude
karnatakasex pornjob.info cute teen fucking
hentaifox.con mobhentai.com what is shota hentai
hentai foxes hentai-pics.net tsuujou
blou film fucktube18.com www.elephant tube
نيك ورعان hailser.com سكس جارتى
maria clara at ibarra episode 42 teleseryes.net valerie conception
indian girl xvedios pornovuku.com punjabi sexyvideo