新发现打破了人们长期以来对斐波那契螺旋的信念

4.07 亿年前植物化石的 3D 模型重塑了我们对叶子进化的理解。这项研究还为在植物中观察到的显着模式提供了新的视角。

根据最近的研究，早期植物的叶子排列与许多当代植物的叶子排列不同，这挑战了人们长期以来对自然界中观察到的著名数学模式的起源的信念。结果表明，现在在自然界中看到的典型的螺旋叶片结构在我们星球上首次出现的最早的陆生植物中并不普遍。

相反，人们发现古代植物具有另一种类型的螺旋。这否定了长期以来关于植物叶片螺旋进化的理论，表明它们沿着两条不同的进化路径进化。无论是飓风的巨大漩涡，还是DNA双螺旋的复杂螺旋，螺旋在自然界中都很常见，大多数都可以用著名的数学级数斐波那契数列来描述。

该数列以意大利数学家列奥纳多·斐波那契的名字命名，构成了许多自然界最有效、最令人惊叹的模式的基础。螺旋在植物中很常见，斐波那契螺旋占螺旋的 90% 以上。向日葵头、松果、菠萝和多汁室内植物的花瓣、叶子或种子中都含有这些独特的螺旋。

3D 打印的化石茎放置在活石松旁边

3D 打印的化石茎放置在活的石松植物旁边。图片来源：桑迪·赫瑟林顿博士

为什么斐波那契螺旋线(也被称为自然密码)在植物中如此常见，几个世纪以来一直困扰着科学家，但它们的进化起源却在很大程度上被忽视了。

基于其广泛分布，长期以来人们一直认为斐波那契螺旋是一种古老的特征，在最早的陆地植物中进化而来，并在植物中高度保守。然而，由爱丁堡大学领导的一个国际团队在一块4.07亿年前的植物化石中发现了非斐波那契螺旋，推翻了这一理论。

研究人员利用数字重建技术，在石松石 Asteroxylon mackiei 中制作了第一个叶芽 3D 模型，Asteroxylon mackiei 是最早的叶类植物之一。

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