導語：觀察向日葵花盤，會發現兩組螺旋線，順時針和逆時針盤繞
大家好，小編又和大家見面了，前面小編說了植物的自衛還有絕招，那就是產生類似於激素的物質，使害蟲在吞吃後喪失繁殖能力。由此可以看出，植物似乎確有一種自衛能力。那麼今天小編繼續為大家講植物的趣事，人類很早就從植物中看到了數學特徵:花瓣對稱地排列在花託邊緣，整個花朵幾乎完美無缺地呈現出輻射對稱形狀，葉子沿著植物莖杆相互疊起，有些植物的種子是圓的，有些是刺狀的，有些則是輕巧的傘狀的……所有這一切向我們展示了許多美麗的數學模式。
創立坐標法的著名數學家笛卡爾，根據他所研究的一簇花瓣和葉形曲線特徵，列出了一組方程式，被人們稱為「笛卡爾葉線」（或者叫「葉形線」），數學家還為它取了一個詩意的名字茉莉花瓣曲線。後來，科學家又發現，植物的花瓣、萼片、果實的數目以及其他方面的特徵，都非常吻合一個奇特的數列——著名的斐波那契數列:173、5、8、13、21、34、55、89……其中，從3開始，每一個數字都是前二項之和。
向日葵種子的排列方式，就是一種典型的數學模式。仔細觀察向日葵花盤，你會發現兩組螺旋線，一組順時針方向盤繞，另一組則逆時針方向盤繞，並且彼此鑲嵌。雖然不同的向日葵品種中，種子順時針方向、逆時針方向和螺旋線的數量有所不同，但往往不會超出34和55、55和89或者89和144這三組數字，這每組數字都是波那契數列中相鄰的兩個數。前一個數字是順時針盤繞的線數，後一個數字是逆時針盤的線數。
雛菊的花盤也有類似的數學模式，只不過數字略小一些。菠蘿果實上的菱形鱗片，一行行排列起來，8行向左傾斜，13行向右傾斜。挪威雲杉的球果在一個方向上有3行鱗片，在另一個方向上有5行鱗片。常見的落葉松是一種針葉樹，其松果上的鱗片在兩個方向上各排成5行和8行，美國松的松果鱗片則在兩個方向上各排成3行和51…如果是遺傳決定了花朵的花瓣數和松果的鱗片數，那麼為什麼斐波那契數列會與之如此巧合？這也是植物在大自然中長期適應和進化的結果。
因為植物所顯示的數學特徵是植物生長在動態過程中必然會產生的結果，它受到數學規律的嚴格約束，換句話說，植物離不開斐波那契數列，就像鹽的晶體必然具有立方體的形狀一樣。由於該數列中的數值越靠後越大，因此兩個相鄰的數字之商將越來越接近0.618034這個值。例如34/550.6182，已經與之接近，這個比值的準確極限是「黃金數」。數學中，還有一個稱為黃金角的數值是137.50，這是圓的黃金分割的張角，更精確的值應該是37.507760。與黃金數一樣，黃金角同樣受到植物的青睞。
車前草是西安地區常見的一種小草，它那輪生的葉片間的夾角正好是137.5°，按照這一角度排列的葉片，能很好地鑲嵌又互不重疊，這是植物採光面積最大的排列方式，每片葉子都可以最大限度地獲得陽光，從而有效地提高植物光合作用的效率建築師們參照車前草葉片排列的數學模型，設計出了新穎的螺旋式高樓，最佳的採光效果使得高樓的每個房間都很明亮。
1979年，英國科學家沃格爾用大小相同的許多圓點代表向日葵花盤中的種子，根據斐波那契數列的規則，儘可能緊密地將這些圓點擠壓在一起，他用計算機模擬向日葵的結果顯示若發散角小於137.5°，那麼花盤上就會出現間隙，且只能看到一組螺旋線；若發散角大於137.5°，花盤上也會出現間隙，而此時又會看到另一組螺旋線，只有當發散角等於黃金角時，花盤上才呈現彼此緊密鑲合的兩組螺旋線。所以，向日葵等植物在生長過程中，只有選擇這種數學模式，花盤上種子的分布才最為有效，花盤也變得最堅固壯實，產生後代的機率也最高。植物與數學之間，還存在著更多奇妙的聯繫，等待著人們去發掘、去探索。好了小編今天就說到這裡了，是不是覺得植物也很有意思呢，想要更多的了解植物的一些趣事請關注小編。（本文圖片來自網絡，如有侵權請聯繫作者刪除。）