Keberadaan tanaman dapat ditelusuri kembali ke sekitar 470 juta tahun yang lalu. Mereka bermanifestasi dalam banyak pola, seperti tata letak daunnya, cara cabangnya tumbuh, dan simetri bunganya. Namun, satu pola telah membingungkan para ilmuwan.
Spiral yang dikenal sebagai spiral Fibonacci adalah pola unik yang sering terlihat di alam, terutama pada tumbuhan. Pola ini dinamai menurut Leonardo Fibonacci, seorang matematikawan Italia yang memperkenalkan deret Fibonacci pada abad ke-13.
Untuk waktu yang lama, para ilmuwan percaya bahwa spiral Fibonacci adalah sifat tanaman yang primitif dan sangat terpelihara. Meskipun demikian, sebuah penelitian terbaru diterbitkan dalam jurnal tersebut Ilmu membantah gagasan lama ini.
Temuan menunjukkan bahwa susunan daun menjadi spiral yang khas, yang umum di alam saat ini, tidak umum di sebagian besar tumbuhan darat purba yang pertama kali menghuni permukaan bumi.
Sebaliknya, tumbuhan purba yang ditemukan memiliki jenis spiral yang lain. Ini meniadakan teori lama tentang evolusi spiral daun tumbuhan, yang menunjukkan bahwa mereka berevolusi melalui dua jalur evolusi yang terpisah.
Apakah itu pusaran badai yang luas atau spiral yang rumit DNA double-helix, spiral yang umum di alam dan sebagian besar dapat dijelaskan oleh deret matematika terkenal deret Fibonacci; yang membentuk dasar dari banyak pola alam yang paling efisien dan menakjubkan.
Spiral umum terjadi pada tumbuhan, dengan spiral Fibonacci membentuk lebih dari 90% spiral. Kepala bunga matahari, buah pinus, nanas, dan tanaman hias yang segar semuanya menyertakan spiral khas ini di kelopak bunga, daun, atau bijinya.
Mengapa spiral Fibonacci, juga dikenal sebagai kode rahasia alam, begitu umum pada tumbuhan telah membingungkan para ilmuwan selama berabad-abad, tetapi asal usul evolusinya sebagian besar telah diabaikan.
Berdasarkan penyebarannya yang luas, telah lama diasumsikan bahwa spiral Fibonacci adalah fitur kuno yang berevolusi pada tumbuhan darat paling awal dan menjadi sangat lestari pada tumbuhan.
Sekarang, tim internasional yang dipimpin oleh University of Edinburgh termasuk University College Cork (UCC) Holly-Anne Turner dan peneliti di University Münster, Jerman, dan Northern Rogue Studios, Inggris, telah menggulingkan teori ini dengan penemuan spiral non-Fibonacci di fosil tumbuhan berusia 407 juta tahun.
“Asteroxylon mackiei clubmoss adalah salah satu contoh tanaman paling awal dengan daun dalam catatan fosil. Dengan menggunakan rekonstruksi ini, kami dapat melacak spiral daun individu di sekitar batang tanaman fosil berusia 407 juta tahun ini. Analisis kami tentang susunan daun di Asteroxylon menunjukkan bahwa clubmosses sangat awal mengembangkan pola spiral non-Fibonacci” kata Holly-Anne Turner.
Dengan menggunakan teknik rekonstruksi digital, para peneliti menghasilkan model 3D pertama dari pucuk daun di fosil clubmoss Asteroxylon mackiei – anggota kelompok tanaman berdaun paling awal.
Fosil yang sangat terawetkan ditemukan di situs fosil terkenal rijang Rhynie, endapan sedimen Skotlandia di dekat desa Rhynie di Aberdeenshire.
Situs ini berisi bukti beberapa ekosistem paling awal di planet ini – ketika tanaman darat pertama kali berevolusi dan secara bertahap mulai menutupi permukaan berbatu sehingga membuatnya layak huni.
Temuan mengungkapkan bahwa daun dan struktur reproduksi pada Asteroxylon mackiei, paling sering tersusun dalam spiral non-Fibonacci yang jarang ditemukan pada tanaman saat ini.
Ini mengubah pemahaman para ilmuwan tentang spiral Fibonacci pada tumbuhan darat. Ini menunjukkan bahwa spiral non-Fibonacci adalah umum di clubmosses kuno dan evolusi spiral daun menyimpang menjadi dua jalur terpisah.
Daun clubmosses kuno memiliki sejarah evolusi yang sama sekali berbeda dari kelompok tanaman utama lainnya saat ini seperti pakis, tumbuhan runjung, dan tumbuhan berbunga.
Tim menciptakan model 3D Asteroxylon mackiei, yang telah punah selama lebih dari 400 juta tahun, bekerja sama dengan seniman digital Matt Humpage, menggunakan rendering digital dan pencetakan 3D.
Studi ini awalnya diterbitkan dalam jurnal Ilmu pada Juni 2023.
