Bitkilerin varlığı yaklaşık 470 milyon yıl öncesine kadar izlenebilir. Yapraklarının düzeni, dallarının büyüme şekli ve çiçeklerinin simetrisi gibi çok sayıda desende tezahür ederler. Bununla birlikte, bir model özellikle bilim adamlarının kafasını karıştırdı.
Fibonacci spiralleri olarak bilinen spiraller, doğada sıklıkla ve ağırlıklı olarak bitkilerde görülen benzersiz bir modeldir. Bu model, adını 13. yüzyılda Fibonacci dizisini tanıtan İtalyan matematikçi Leonardo Fibonacci'den almıştır.
Uzun bir süredir bilim adamları, Fibonacci sarmallarının bitkilerde ilkel ve yüksek oranda korunmuş bir özellik olduğu inancına sahipler. Bununla birlikte, dergide yayınlanan yeni bir çalışma Bilim bu uzun süredir devam eden fikre itiraz ediyor.
Bulgular, bugün doğada yaygın olan yaprakların belirgin spiraller halinde düzenlenmesinin, Dünya yüzeyini ilk kez dolduran en eski kara bitkilerinde yaygın olmadığını gösteriyor.
Bunun yerine, eski bitkilerin başka bir sarmal türüne sahip olduğu bulundu. Bu, bitki yaprak sarmallarının evrimi hakkında uzun süredir devam eden bir teoriyi geçersiz kılarak, bunların iki ayrı evrimsel yoldan evrimleştiğini gösteriyor.
İster bir kasırganın uçsuz bucaksız girdabı, ister dünyanın girift sarmalları olsun, DNA çift sarmal, spiraller doğada yaygındır ve çoğu ünlü matematiksel dizi Fibonacci dizisi ile tanımlanabilir; Doğanın en verimli ve çarpıcı modellerinin birçoğunun temelini oluşturan.
Spiraller bitkilerde yaygındır ve Fibonacci spiralleri spirallerin %90'ından fazlasını oluşturur. Ayçiçeği başları, çam kozalakları, ananaslar ve etli ev bitkilerinin tümü çiçek taç yapraklarında, yapraklarında veya tohumlarında bu ayırt edici spiralleri içerir.
Doğanın gizli şifresi olarak da bilinen Fibonacci sarmallarının bitkilerde neden bu kadar yaygın olduğu bilim insanlarını yüzyıllardır şaşırtmış, ancak evrimsel kökenleri büyük ölçüde göz ardı edilmiştir.
Yaygın dağılımlarına dayanarak, Fibonacci sarmallarının en eski kara bitkilerinde gelişen ve bitkilerde yüksek oranda korunan eski bir özellik olduğu uzun zamandır varsayılmıştır.
Şimdi, University College Cork (UCC) Holly-Anne Turner ve University Münster, Almanya ve Northern Rogue Studios, İngiltere'deki araştırmacılar da dahil olmak üzere Edinburgh Üniversitesi liderliğindeki uluslararası bir ekip, Fibonacci olmayan spirallerin keşfiyle bu teoriyi yıktı. 407 milyon yıllık bitki fosili.
"Clubmoss Asteroxylon mackiei, fosil kayıtlarında yapraklı bir bitkinin en eski örneklerinden biridir. Bu rekonstrüksiyonları kullanarak, bu 407 milyon yıllık fosil bitkilerin gövdelerinin etrafındaki yaprak sarmallarını takip edebildik. Asteroxylon'daki yaprak düzenine ilişkin analizimiz, çok erken dönem yosunlarının Fibonacci olmayan sarmal modeller geliştirdiğini gösteriyor" dedi Holly-Anne Turner.
Araştırmacılar, dijital rekonstrüksiyon tekniklerini kullanarak, en eski yapraklı bitki grubunun bir üyesi olan clubmoss Asteroxylon mackiei fosilindeki yapraklı sürgünlerin ilk 3B modellerini ürettiler.
Olağanüstü korunmuş fosil, Aberdeenshire köyü Rhynie yakınlarındaki bir İskoç tortul yatağı olan ünlü fosil alanı Rhynie chert'te bulundu.
Site, gezegenin en eski ekosistemlerinden bazılarının kanıtlarını içeriyor - kara bitkilerinin ilk evrimleştiği ve yavaş yavaş Dünya'nın kayalık yüzeyini kaplamaya başladığı ve onu yaşanabilir hale getirdiği zaman.
Bulgular, Asteroxylon mackiei'deki yaprakların ve üreme yapılarının, günümüzde bitkilerde nadir görülen Fibonacci olmayan spirallerde düzenlendiğini ortaya çıkardı.
Bu, bilim insanlarının kara bitkilerindeki Fibonacci spirallerine ilişkin anlayışını değiştiriyor. Fibonacci olmayan sarmalların antik yosunlarda yaygın olduğunu ve yaprak sarmallarının evriminin iki ayrı yola ayrıldığını gösterir.
Eski yosunların yaprakları, eğrelti otları, kozalaklı ağaçlar ve çiçekli bitkiler gibi günümüzün diğer büyük bitki gruplarından tamamen farklı bir evrimsel geçmişe sahipti.
Ekip, dijital render ve 3D baskı kullanarak dijital sanatçı Matt Humpage ile çalışarak 400 milyon yıldan fazla bir süredir soyu tükenmiş olan Asteroxylon mackiei'nin 3D modelini oluşturdu.
Çalışma ilk olarak dergide yayınlandı Bilim Haziran 2023 gör.
