斐波那契数列怎么发现的(揭秘大自然中的数学之谜)
斐波那契数列怎么发现的(揭秘大自然中的数学之谜)此外,这一发现还表明,石松类植物与现存的蕨类植物、松柏类植物和被子植物等其他植物群体在演化过程中,斐波那契螺旋是多次独立出现的。研究人员发现,已灭绝的石松类植物Asteroxylon mackiei的叶子排列非常不规律,非斐波那契螺旋是最常见的排列方式。这一发现颠覆了人们对植物斐波那契螺旋的认识,表明石松类植物的叶子演化和斐波那契螺旋有着不同的演化历程。相同的松果颜色编码,显示8个顺时针螺旋和13个逆时针螺旋。8和13是斐波那契级数中的连续数字。斐波那契螺旋不仅出现在松果中,还常见于其他植物器官,如叶子和花朵。在对650多种植物的12000个螺旋进行研究后,发现90%以上的情况都出现了斐波那契螺旋。由于斐波那契螺旋在现存植物中的普遍性,长期以来人们认为它们是古老且在所有植物中高度保守的特征。为了验证这一假设,研究人员对早期植物化石进行了研究。
#头条文章养成计划#在大自然中,我们常常能看到许多令人惊叹的数学规律。比如,植物茎上的叶子排列、菠萝的纹理以及松果的鳞片,这些都是大自然中斐波那契数列的绝佳例证。
斐波那契数列是一个数学序列,其中每个数字都是前两个数字的和(1 1 2 3 5 8 13 21等)。这些数字在植物中的螺旋排列被称为斐波那契螺旋。从达芬奇到达尔文,许多科学家都对植物中的斐波那契螺旋产生了浓厚的兴趣。
然而,最近的一项研究挑战了这一观点。研究人员对一种距今4.07亿年的化石植物进行了观察,发现这种植物的叶子和生殖结构的螺旋排列并不遵循斐波那契数列。如今,只有极少数植物不遵循斐波那契规律。
斐波那契螺旋在植物中非常普遍,甚至肉眼就能观察到。例如,松果底部的木质鳞片形成了螺旋,这些螺旋向着与树枝连接的点汇聚。仔细观察,你会发现既有顺时针螺旋,也有逆时针螺旋。而这些螺旋的数量几乎都是斐波那契数列中的整数。
相同的松果颜色编码,显示8个顺时针螺旋和13个逆时针螺旋。8和13是斐波那契级数中的连续数字。
斐波那契螺旋不仅出现在松果中,还常见于其他植物器官,如叶子和花朵。在对650多种植物的12000个螺旋进行研究后,发现90%以上的情况都出现了斐波那契螺旋。
由于斐波那契螺旋在现存植物中的普遍性,长期以来人们认为它们是古老且在所有植物中高度保守的特征。为了验证这一假设,研究人员对早期植物化石进行了研究。
研究人员发现,已灭绝的石松类植物Asteroxylon mackiei的叶子排列非常不规律,非斐波那契螺旋是最常见的排列方式。这一发现颠覆了人们对植物斐波那契螺旋的认识,表明石松类植物的叶子演化和斐波那契螺旋有着不同的演化历程。
此外,这一发现还表明,石松类植物与现存的蕨类植物、松柏类植物和被子植物等其他植物群体在演化过程中,斐波那契螺旋是多次独立出现的。
这项研究为解答一个重要的演化问题提供了新线索:为什么斐波那契螺旋在现代植物中如此普遍?这个问题仍在激起科学家们的争论。有人提出各种假设,如最大化每片叶子接收到的光量或高效地填充种子。然而,我们的发现强调了化石和石松类植物等植物的研究可能为找到答案提供关键线索。