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标题: 【假的】植物的叶片花朵数目都是按照斐波那契数列来生长的 [打印本页]

作者: language 时间: 2016-4-9 02:17
标题: 【假的】植物的叶片花朵数目都是按照斐波那契数列来生长的
【流言】：植物中存在着不同类型的黄金比例，植物的叶片花朵数目都是按照斐波那契数列来生长的，这样的现象不可能是自然形成的，正是智慧设计存在的证据。
【真相】：有些花瓣的数量和花序的排列确实体现出了斐波那契数列，但是大多数植物的花瓣和叶片排列并不会遵循这个原则。
【论证】：斐波那契数列 Fn+1=Fn+Fn-1，这个数列中的每个数字都是前两项数之和，如果是以1，1开头的自然数数列，1，1，2，3，5，8，13，21，34，55，89……这些数字被称为斐波那契数。同时，这个数列中还暗含着黄金比例，如果用数列中的每一个数字去除它后面的数字，数字越大，结果就越趋近于1.618，也就是我们平常所说的黄金比例。

花瓣：似是而非的规律 植物中首先被提及与斐波那契数列有关的是花瓣数。不可否认，确实有一些花的花瓣数目暗合这个数列中的数字。比如梅花、山桃花、苹果花、山茶花都是5个花瓣；而鸢尾和鸭跖草是典型的有3个花瓣的花（虽然鸢尾的萼片看起来很像花瓣，经常被看成6枚花瓣的花）。但是，除此之外的很多植物的花瓣数目并不在这个特殊的数列里，我们平常见到的百合花和君子兰都有6片花瓣。更为是常见的是，以油菜、萝卜为代表的十字花科植物，花瓣都是4枚。

5个花瓣的代表：报春花（左），杏花（右）

3个花瓣的代表：鸭跖草（上），鸢尾（下）

花瓣数不是斐波那契额数的代表：6个花瓣的百合花（左），4个花瓣的二月兰（右）

而且，植物花瓣的数量也不是永恒不变的。例如，原种野生玫瑰的花瓣是5枚，是一个斐波那契数，但是现在花店卖的商品玫瑰（小心！绝大多数其实是月季）经过培育，花瓣加倍，变成什么数目已经不可预期了。如果需要寻找花瓣数目同斐波那契数的关联，那花瓣“基数”还算是一个不错的联系纽带。就像楼房有楼层差别一样，花瓣通常会从内向外分成几轮，每一轮的花瓣数量又是固定的，植物学家把这个固定的数量取了一个名字叫“花基数”。一般来说，很多双子叶植物的花基数就是5（除了例外的十字花科等），而单子叶植物花瓣的基数是3。虽然百合是花瓣6枚的单子叶植物，但其实是每轮3瓣的两轮排列，花基数仍然是3。单子叶植物和双子叶植物为什么会出现这种特有的花基数，猜测是由于特殊的控制花发育的基因决定的，不过到目前为止还没有找到丝毫证据。

花序：为了更多的排列 在有些时候，植物必须考虑空间上的经济性。拿花序来说，一些植物必须安排尽可能多的小花在一起，增强“小花群体”的吸引力，同时还需要减少小花之间的相互干扰，小花相互之间的重叠越少越好，保证这些小花拥有平均的空间。模拟发现每旋转137.5度（2π×(1-0.618)）安排一个花朵是最合理的设计，而实际中菊科植物的花序就是这样安排的。此外，数一数从向日葵中心向外延伸的螺旋线，你会发现，它们也与数列有密切联系。在有300个小花的向日葵花盘上，可以找到34条左旋的曲线和21条右旋的曲线。更大的花盘能找出更多条螺旋线，但是螺旋线的数目总是斐波那契数。类似的，人们还发现菠萝和松果的花和种子也是类似的排列，上面的螺旋线有的是8条，有的是13条。34、21、8、13，这些都是斐波那契数。不过，这样的排列是如何形成的，科学家们还没有找到答案。

向日葵花序的螺线：左旋55，右旋34

松塔的螺线：左旋13，右旋8

即便是这样，自然也同时存在其他许多种花序排列。像油菜和萝卜等十字花科植物的花序就是向上延展的，而像垂序火鸟蕉这样的植物的花序则是向下延伸的，这些花序中的小花都是顺次排列在一个花序轴上，至于樱花，海棠花之类的花序上小花则是松散的组合在一起，并不存在有限的空间排布花朵的问题，也就没有什么特殊的排列角度和排列小花数量的问题，与斐波那契数并没有什么关联。

荠菜花序（左），垂序火鸟蕉的花序（右），都与斐波那契数无关

叶序：更重要的存在是适应 有一些报道中说树叶的排列也有特别的数字，比如叶片的生长也遵循旋转137.5度的安排，这样的安排可以最大程度减少叶片之间的相互遮挡，更有效地吸收太阳光。但是很多植物的叶片并非是旋转生长的，比如紫薇和金银木的叶片就是在枝条的两侧排成两列，而黄杨的叶子则是呈现出十字交叉的样子，还有很多像草莓这样地贴地生长的植物，叶片都排列在平行于地面的一个平面上。

两侧排列的金银木叶子（左），十字交叉排列的大叶黄杨叶子（右）

作者: 侠外论坛我爱你 时间: 2016-6-25 17:52
我们都知道恶虎架不住群狼。说明：”团队很重要！”

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