Вы заметили, что многим растениям свойственны спиральные структуры. Скажем, чешуйки ананаса размещены по спирали: 8 оборотов идут в одном направлении, а 5 или 13 — в другом. Семена в головке подсолнечника имеют подобное расположение: две спирали из 55 и 89 оборотов закручиваются навстречу друг другу.
То же можно увидеть и в цветной капусте. Теперь, положив в руки какой-то цветок или плод, вы, возможно, сразу заметите разные спиральные структуры. Почему они свойственны растениям? И количество оборотов в спиралях имеет какое-то значение?
Как растут растения?
Обычно у растений новые органы, как стебли, листья и цветы, берут начало с меристемы — центральных точек роста. С этих точек растут новые зачатки тех или иных органов, или примордии. Они развиваются в определенном направлении, образуя друг с другом угол. У большинства растений примордии растут под таким углом, что формируются в условные спирали. Что это за угол?
Представьте себе, что вы пытаетесь плотно, без лишних промежутков, разместить примордии вокруг точки роста. Сложно, не правда ли? Сначала вы пытаетесь разместить примордии под углом, который можно вычислить из соотношения двух оборотов спирали к пяти примордиям. Но здесь возникает проблема: каждый пятый примордий будет расти друг над другом и в одном направлении.
В результате сформируются ряды, между которыми будут пробелы. Впоследствии вы уверены, что любое соотношение, представленное простой дробью, приводит к образованию рядов и лишних промежутков. Примордии будут располагаться плотно только при угле расхождения примерно 137,5°, который еще называют «идеальным» углом или углом золотой пропорции. А чем этот угол так уникален?
Угол золотой пропорции назван «идеальным», поскольку его нельзя выразить простой дробью. Дробные выражения 5/8 или 8/13 близки к этому углу, и еще ближе выражение 13/21, но все они не соответствуют золотой пропорции. Итак, когда примордии будут развиваться с меристемой под «идеальным» углом, ни один из примордий не будет расти непосредственно друг над другом. Именно благодаря этому и формируются условные спирали.
Обратите внимание, что создать компьютерную модель спирального роста и расположение примордий возможно только тогда, когда «идеальный» угол будет определен чрезвычайно точно. При отклонении от «идеального» угла хотя бы на одну десятую градуса, спиральная структура не образуется.
Сколько лепестков в цветке?
Следует отметить, что количество оборотов условных спиралей, сформированных примордиями, обычно равно числу из ряда Фибоначчи. Такую закономерность первый раз описал в ХІІІ веке итальянский математик Леонардо Фибоначчи. В каждое следующее число, начиная с 1, равно сумме двух предыдущих — 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55 и т. д.
У цветов, для которых характерна спиральная структура, количество лепестков часто соответствует одному из чисел Фибоначчи. Так у лютика по 5 лепестков, в у волчьей стопы канадской — 8, у одного из видов крестовника — 13. Числа Фибоначчи можно заметить и во фруктах или овощах. К примеру, в банане при сечении виден пятигранник. Уже веками художники признают, что секрет красоты живой природы кроется в золотой пропорции.