Триизмерен модел на вкаменелост на растение на 407 млн. години преобърна мисленето за еволюцията на листата. Изследването доведе и до нови прозрения за впечатляващите закономерности, открити в растенията.
Изследването, публикувано в списание Science, оспорва дългогодишна теория около известен модел в природата.
Откритията показват, че подреждането на листата в характерни спирали, което е често срещано в природата днес, не е било характерно за най-древните сухоземни растения, които първи са населили земната повърхност.
Вместо това е установено, че древните растения са имали друг вид спирали. Това отрича дългогодишна теория за еволюцията на спиралите на листата на растенията, като показва, че те са еволюирали по два отделни еволюционни пътя.
Независимо дали става въпрос за огромния вихър на урагана или за сложните спирали на двойната спирала на ДНК, спиралите са често срещани в природата и повечето от тях могат да бъдат описани чрез известната математическа редица на Фибоначи. В повечето случаи тези спирали се отнасят до редицата на Фибоначи – набор от числа, където всяко е сбор от двете числа, които го предхождат (1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21 и т.н.).
Наречена на името на италианския математик Леонардо Фибоначи, тази последователност е в основата на много от най-ефективните и зашеметяващи природни модели.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Спиралите са често срещани при растенията, като над 90 % от тях са спирали на Фибоначи. Слънчогледовите пити, шишарките, ананасите и сукулентните стайни растения включват тези характерни спирали в цветните си венчелистчета, листата или семената.
|
Числата на Фибоначи се проявяват в спиралното подреждане на семената върху питата на слънчогледа. Както се вижда на снимката вляво, там се образуват две множества от логаритмични спирали: *червените са ориентирани по посока на часовниковата стрелка и са 21. *сините са обратно на часовниковата стрелка и са 13. Броят на спиралите в двете множества е различен и проявява тенденцията да образува двойка съседни числа на Фибоначи. Средно големите слънчогледи обикновено имат по 34 и 55 спирали, но се срещат и гигантски слънчогледи с по 89 и 144 спирали. |
Защо спиралите на Фибоначи, наричани още "кодът на природата", са толкова често срещани при растенията, озадачава учените от векове, но еволюционният им произход до голяма степен е пренебрегван.
Въз основа на широкото им разпространение отдавна се предполага, че спиралите на Фибоначи са древна характеристика, която се е развила в най-ранните сухоземни растения и се е запазила в тях.
Международен екип под ръководството на Единбургския университет, включващ и изследователи от Университетския колеж Корк (UCC), Университета в Мюнстер, Германия, и Northern Rogue Studios, Великобритания, обаче оборва тази теория с откриването на спирали, които не са на Фибоначи, в растителен фосил на 407 млн. години.
"Плауновото растение Asteroxylon mackiei е един от най-ранните примери за растение с листа във фосилните записи. С помощта на тези реконструкции успяхме да проследим отделните спирали на листата около стъблата на тези фосилни растения на 407 млн. години. Нашият анализ на подреждането на листата в Asteroxylon показва, че много ранните плаунови са развили нефибоначни спирални модели", заявява Холи-Ан Търнър (Holly-Anne Turner), защитила докторат по палеонтология в Университетския колеж Корк (UCC), първи автор на изследването, която го провежда, докато е студент и научен асистент в Университета на Единбург.
С помощта на техники за дигитална реконструкция изследователите създават първите триизмерни модели на листни издънки във фосилния плаун Asteroxylon mackiei , член на най-ранната група листни растения.
Реконструкция на плауна A. mackiei. Кредит: Hetherington et al., eLife , 2021
Изключително запазеният фосил е открит в известното находище на фосили в Рини черт - шотландски седиментни залежи близо до село Рини в Абърдийншър.
Мястото съдържа доказателства за някои от най-ранните екосистеми на планетата - когато за първи път са се развили сухоземни растения и постепенно са започнали да покриват скалистата повърхност на Земята, правейки я обитаема.
Резултатите разкриват, че листата и репродуктивните структури при Asteroxylon mackiei най-често са били подредени в нефибоначни спирали, които са рядкост при днешните растения.
Реконструкция на спиралите на плауна A. mackiei. Кредит: Holly-Anne Turner et al
Това променя разбирането на учените за спиралите на Фибоначи при сухоземните растения. То показва, че нефибоначи спиралите са били често срещани при древните плауни и че еволюцията на листните спирали се е разделила на два отделни пътя.
Листата на древните плауни са имали напълно различна еволюционна история от тази на другите основни групи растения днес, като папрати, иглолистни и цъфтящи растения.
Справка: Holly-Anne Turner et al, Leaves and sporangia developed in rare non-Fibonacci spirals in early leafy plants, Science (2023). DOI: 10.1126/science.adg4014
Източник: Fossil study challenges long-held theory on Fibonacci spirals found in nature, University College Cork
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари