Si sus ojos se sienten atraídos por la disposición de las hojas en el tallo de una planta, la textura de una piña o las escamas de una piña, sin darse cuenta ha sido testigo de excelentes ejemplos de patrones matemáticos en la naturaleza.
Lo que une todas estas características de las plantas es su característica común de estar dispuestas en espirales que se adhieren a una secuencia numérica llamada secuencia Fibonacci.
Conocidas como espirales de Fibonacci por simplicidad, estas espirales son omnipresentes en las plantas y han fascinado a científicos desde Leonardo da Vinci hasta Charles Darwin.
Esta es la prevalencia de las espirales de Fibonacci en las plantas de hoy y se cree que representa Una característica muy antigua y reservada.que se remonta a las primeras etapas del desarrollo de las plantas y continúa en sus formas actuales.
Sin embargo, tenemos nuevo estudio cuestiona este punto de vista. Examinamos las espirales en las hojas y la estructura reproductiva de una planta fosilizada que data de hace 407 millones de años.
Sorprendentemente, descubrimos que no todas las espirales observadas en esta especie en particular seguían la misma regla. Hoy en día, muy pocas plantas no siguen el patrón de Fibonacci.
¿Qué son las espirales de Fibonacci?
Las espirales ocurren con frecuencia en la naturaleza y se pueden ver en hojas de plantas, caparazones de animales e incluso en la doble hélice de nuestro ADN. En la mayoría de los casos, estas espirales están asociadas con la secuencia de Fibonacci, un conjunto de números donde cada uno es la suma de los dos números que lo preceden (1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, etc.).
Estos patrones son particularmente frecuentes en las plantas y se pueden identificar a simple vista. Si levantas una piña y miras la base, puedes ver las escamas leñosas formando espirales que convergen hacia el punto de unión a la rama.
Al principio, solo puedes detectar espirales en una dirección. Pero mire de cerca y podrá ver ambas espirales en el sentido de las agujas del reloj y en el sentido contrario. Ahora cuente el número de espirales en sentido horario y antihorario, y en casi todos los casos el número de espirales será un número entero en la secuencia de Fibonacci.
Este caso particular no es un caso excepcional. en Quédate que analizó 6.000 piñas, se encontraron espirales de Fibonacci en el 97 por ciento de las piñas examinadas.
Las espirales de Fibonacci no solo existen en las piñas. Son comunes en otros órganos vegetales como hojas y flores.
Si miras la punta de una hoja frondosa, como la de la araucaria, puedes ver que las hojas están dispuestas en espiral comenzando en la punta y enrollándose gradualmente alrededor del tallo. a Quédate De las 12,000 espirales de más de 650 especies de plantas, se encontró que las espirales de Fibonacci ocurren en más del 90 por ciento de los casos.
Debido a su frecuencia en las especies de plantas vivas, durante mucho tiempo se ha creído que las espirales de Fibonacci eran antiguas y estaban muy conservadas en todas las plantas. Nos propusimos probar esta hipótesis investigando los primeros fósiles de plantas.
Espirales que no son de Fibonacci en las primeras plantas
Examinamos la disposición y reproducción de las hojas en el primer grupo de plantas que se sabe que han desarrollado hojas, llamadas club de algas.
En concreto, estudiamos los fósiles de plantas de especies de algas extintas maki de astroxilón. Los fósiles que estudiamos ahora se encuentran en colecciones de museos en el Reino Unido y Alemania, pero originalmente fueron recolectados de pedernal lluvioso Yacimiento fósil en el norte de Escocia.
Tomamos fotografías de cortes delgados de los fósiles y luego usamos técnicas de reconstrucción digital para visualizar un arreglo. a. MakyiHojas en 3D e identifica caracoles.
Con base en este análisis, descubrimos que la disposición de las hojas era muy variable en a. Makyi. De hecho, las espirales que no eran de Fibonacci eran el arreglo más común. El descubrimiento de espirales que no son de Fibonacci en fósiles tan tempranos es sorprendente porque son muy raros en las especies de plantas que viven hoy.
Historia evolutiva distintiva
Estos hallazgos cambian nuestra comprensión de las espirales de Fibonacci en las plantas terrestres. Sugieren que las espirales que no son de Fibonacci eran antiguas en los musgos, anulando la opinión de que todas las plantas frondosas comenzaron a desarrollar hojas que siguen el patrón de Fibonacci.
Además, indica que la evolución de las hojas y las espirales de Fibonacci en los musgos de club tenían una historia evolutiva distinta de otros grupos de plantas que viven hoy en día, como los helechos, las coníferas y las plantas con flores. Se sugiere que las espirales de Fibonacci aparecieron por separado varias veces durante la evolución de las plantas.
El trabajo también agrega otra pieza al rompecabezas de una importante pregunta evolutiva: ¿por qué las espirales de Fibonacci son tan comunes en las plantas de hoy?
Esta pregunta todavía causa controversia entre los estudiosos. Se han propuesto varias hipótesis, entre ellas Maximiza la cantidad de luz que cada papel que reciba o Empaca las semillas de manera eficiente. Pero nuestros hallazgos resaltan cómo los conocimientos de fósiles y plantas como las algas pueden proporcionar pistas vitales para encontrar una respuesta.
Sandy Hetheringtonbiólogo evolutivo de plantas, Universidad de Edimburgo Y acebo ann turnerCandidato a PhD, Paleontología, Colegio Universitario de Corcho
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