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            自然百科

            第334期:大自然里的裴波那契數列

              有些看似平淡無奇的花朵,但實則是一件令人嘆為觀止的藝術品。 

              中世紀數學家比薩的萊奧納多發現了斐波那契數列,它是這樣一組數列:11235……即后一數字為前面兩個數字之和。那么,數列和花朵有什么關聯呢?請耐心點,答案馬上為您揭曉! 

              自然界中,一些植物的花瓣、萼片、果實的數目以及排列的方式上,都是非常符合著名的斐波那契數列的。在下圖1中,細致觀察可以發現,向日葵的花盤中有2組螺旋線,一組順時針方向盤繞,另一組則逆時針方向盤繞,并且彼此相嵌。 雖然不同的向日葵品種中,這些順逆螺旋的數目并不固定,但往往不會超出34555589或者89144這三組數字,這每組數字都是斐波那契數列中相鄰的2個數,很有趣吧!這樣排列的目的,是為了讓植物最充分地利用陽光和空氣,繁育更多的后代。 

              斐波那契數列在自然里還有許多應用。例如,樹木的生長。由于新生的枝條,往往需要一段“休息”時間,供自身生長,而后才能萌發新枝。所以,一株樹苗在一段間隔,例如一年,以后長出一條新枝;第二年新枝“休息”,老枝依舊萌發;此后,老枝與“休息”過一年的枝同時萌發,當年生的新枝則次年“休息”。這樣,一株樹木各個年份的枝椏數,便構成斐波那契數列。這個規律,就是生物學上著名的“魯德維格定律”。 

              為什么自然界中有如此之多的斐波那契數列巧合呢? 這是植物在大自然中長期適應和進化的結果,就像鹽的晶體必然是立方體的形狀一樣。當然,受氣候或病蟲害的影響,真實的植物往往沒有完美的斐波那契螺旋。

            向日葵花盤,圖片來源于網絡

            魯德維格定律,圖片來源于網絡

            自然界中各種各樣的裴波那契螺旋,圖片來源于網絡  

              (科普教育組 余娟) 

            科普開放部

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