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科学原理 · 约 1 分钟

向日葵和松果里藏着斐波那契数

斐波那契数列(1,1,2,3,5,8…)常出现在植物的螺旋排列中,如向日葵籽和松果鳞片的数目。

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到底是怎么回事

斐波那契数列是一串看似简单的数字:1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21……每个数都是前两个数之和。令人惊讶的是,这个数列在植物界频频现身。比如向日葵花盘上的籽粒,会排列成两组方向相反的螺旋线——顺时针和逆时针的螺旋数,往往就是斐波那契数列中相邻的两个数,比如34和55,或者55和89。松果的鳞片也一样,你顺着一个方向数,鳞片数通常是8;逆着另一个方向数,则是13——8和13正好也是一对相邻的斐波那契数。 这个现象背后有合理的生物学原因。植物在生长时,新生的叶片或种子会围绕茎干或花盘中心旋转一个固定角度(约137.5度,被称为“黄金角”)。这个角度恰好能把斐波那契数“塞进”螺旋排列中,使每个单元都获得最大限度的阳光和空间,互不遮挡。大自然用数学找到了最优解。

多知道一点

斐波那契数列以13世纪意大利数学家斐波那契命名,他是在研究兔子繁殖问题时提出这个数列的。但植物早就“学会”了这套算法——化石证据显示,早在数千万年前,松果的鳞片就已经按照斐波那契数排列了。这不是巧合,而是进化筛选出的高效模式:螺旋越密,花盘上就能容纳更多的种子,繁殖成功率越高。所以

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