2009. január 25., vasárnap

A növények növekedésének geometriája


Az élőlények növekedése ismétlődő mintákat mutat. A növény olyan leveleket növeszt, amelyek a fajra jellemző öröklött mintát követik, és geometriailag megjósolható távolságban nőnek ki a szárból.



Robert Simson skót matematikus 1753-ban észrevette, hogy a Fibonacci számsor irányítja számos levél növekedési mintázatát. A számsor lényegében felvázolja a növekedés geometriáját.


A levél térközhagyása

Ha felülről nézzük valamely növény egyenes szárát, azt látjuk, hogy a levelek spirál mintát követve nőnek ki a szárból. Így jut minden egyes levél a lehető legtöbb esőhöz, napsütéshez.
Ha ujjunkkal levélről levélre haladva körbejárjuk a szárat, meghatározhatjuk a növekedés rendjét - spirálformát találunk. A levelek számlásakor két dologra érdemes odafigyelni: hogy összesen hány levél van a száron, és hogy ujjunkkal hány fordulatot tettünk a szár körül.
Az egyes levélhajtások által bezárt szög: a fordulatok száma x 360 / a levelek száma. A számítás eredménye gyakran 137°30' 27'', amely pontosan 360 / phi x phi (fí az aranymetszés aránya). Ezt a szöget aranyszögnek is nevezik.
E szög segítségével írhatjuk le azt a jelenséget, hogy pontosan az első levél fölött nő ki az 5., 13., 21., 34., ... számú levél.

Az érett magok elhelyezkedése

A Fibonacci számsor természetes előfordulásának legnyilvánvalóbb, szabad szemmel is látható példái a napraforgóvirág és a fenyőtoboz. A napraforgó tányérjában levő magok két egymásba fonódó spirált alkotnak.

A szirmok száma

A Fibonacci számsorhoz szintén köthetők:

3 ............ liliom, nőszirom, hármasszirom

5 ........... harangláb, primula, boglárka, vadrózsa, szarkaláb
8 ........... sarkantyúvirág, vérpipacs, pillangóvirág


13 ......... csodaszem, vetési aranyvirág






21 ......... cikória, sárga százszorszép

34 ........ útifű, morzsika







55 ........ őszcsillaga


89 ........ őszirózsa

A szirmok száma sose éri el a 144-et. Ez a szám sokszor állít határt a Fibonacci számsor természetben előforduló példáinak.

2 megjegyzés:

  1. Igen. Erről olvastam már. Valahol azt is olvastam, hogy a matematika Isten, azaz a Teremtés nyelve. Nem tudom ki mondta.

    VálaszTörlés
  2. Galilei azt írta, hogy "a világegyetem /a természet nyelve a matematika" (Il Saggiatore). Kepler pedig hogy "Isten mindig geometriát csinál" (Mysterium Cosmographicum.

    VálaszTörlés