Các nhà nghiên cứu từ Đại học Edinburgh đã thách thức lý thuyết đã lưu truyền lâu dài về nguồn gốc của các xoắn Fibonacci trong thực vật. Chuỗi Fibonacci là một dãy số toán học nổi tiếng tạo nên cơ sở của nhiều mô hình tự nhiên, bao gồm các xoắn được tìm thấy trong loài thực vật.
Phát hiện gì từ loài hóa thạch thực vật
Trước đây, cho rằng các xoắn là một đặc điểm cổ xưa đã tiến hóa trong các loài thực vật đất đầu tiên và được bảo tồn mạnh mẽ. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra các xoắn không phải là Fibonacci trong hóa thạch thực vật Asteroxylon mackiei có tuổi 407 triệu năm.
Bạn có biết!
Xoắn Fibonacci là một loại mô hình hình học được tạo thành dựa trên chuỗi Fibonacci. Chuỗi Fibonacci là một dãy số trong đó mỗi số sau đó là tổng của hai số trước đó: 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, và tiếp tục như vậy.
Khi áp dụng vào hình học, các số Fibonacci có thể tạo thành các xoắn trong các hình dạng tự nhiên, như xoắn trong cánh hoa, vỏ ốc, hình dạng cây và các cấu trúc sinh học khác. Những xoắn này có tỷ lệ và cấu trúc đặc biệt, tạo nên một sự cân bằng và mẫu quy luật hài hòa mà nhiều người coi là thú vị và đẹp mắt.
Sử dụng kỹ thuật tái tạo số học, nhóm nghiên cứu đã tạo ra các mô hình 3D đầu tiên về nhánh lá trong Asteroxylon mackiei, một thành viên của nhóm cây lá sớm nhất. Hóa thạch này được tìm thấy trong Rhynie chert, một tầng trầm tích ở Scotland nổi tiếng với bằng chứng về thực vật cổ đại.
Kết quả cho thấy rằng lá và cấu trúc sinh sản trong Asteroxylon mackiei thường được sắp xếp theo các xoắn không phải là Fibonacci, điều hiếm gặp trong thực vật hiện nay.
Phát hiện này cho thấy rằng xoắn không phải là Fibonacci phổ biến trong các loài cây đuổi cỏ cổ đại và sự tiến hóa của xoắn lá theo hai hướng riêng biệt. Lá của các cây đuổi cỏ cổ đại có một lịch sử tiến hóa độc đáo so với các nhóm cây lớn khác như cây dương xỉ, cây thông và cây có hoa. Các nhà nghiên cứu đã tạo ra mô hình 3D của Asteroxylon mackiei với sự trợ giúp của nghệ sĩ số Matt Humpage sử dụng kỹ thuật dựng hình số và in 3D.
Nghiên cứu này, được công bố trên tạp chí Science, được tài trợ bởi UK Research and Innovation, The Royal Society và Tổ chức Nghiên cứu Đức. Nghiên cứu này được thực hiện thông qua sự hợp tác với Đại học College Cork ở Ireland, Đại học Münster ở Đức và Northern Rogue Studios ở Vương quốc Anh.
Tiến sĩ Sandy Hetherington, nhà điều hành dự án và nhà tiến hóa cổ sinh vật học tại Đại học Edinburgh, cho biết mô hình 3D của Asteroxylon mackiei mang đến một góc nhìn mới về sự tiến hóa của các xoắn Fibonacci trong thực vật. Holly-Anne Turner, tác giả chính của nghiên cứu, nhấn mạnh rằng phân tích về cách sắp xếp lá trong Asteroxylon cho thấy cây đuổi cỏ sớm đã phát triển các mẫu xoắn không phải là Fibonacci.
Nghiên cứu này đặt ra thách thức cho các giả định trước đó và làm sâu sắc hiểu biết của chúng ta về sự tiến hóa của xoắn lá trong thực vật, đồng thời làm sáng tỏ về các loài thực vật cổ đại và các mẫu quy luật phát triển độc đáo của chúng.
Xem thêm: Rêu, những Loài Thực Vật Cổ Xưa Tuyệt Vời Mà Bạn Chưa Biết