Как ученые искали гармонию в строении древних растений

Если мы взглянем на растительный мир, то увидим особую гармонию в том, как выглядят привычные нам травы, деревья и кустарники. Но растения были такими не всегда, и многие доисторические виды, которые ученые сейчас находят в виде окаменелостей, показались бы современному человеку причудливыми и хаотичными.

На фото сверху цифровая реконструкция древнего клубневого мха Asteroxylon mackiei | автор: Matt Humpage

Глядя на современные виды ученые вывели множество математических закономерностей в строении растений, и самая известная из них — спираль Фибоначчи, или золотая спираль. Именно ее (а точнее, множество таких спиралей) мы увидим, если вглядимся в корзинку подсолнуха, соцветие капусты романеско или розетку эхеверии. Однако то, что обнаружили исследователи Эдинбургского университета в Великобритании на первый взгляд было далеко от «математических гармоний». Они нашли в болотных отложениях Шотландии окаменелости древнего плауна возрастом около 400 миллионов лет. Растение относится к виду астероксилон Маки (Asteroxylon mackie). Это одно из самых древних известных науке сухопутных растений, которое, несмотря на примитивное строение, в свое время довольно успешно приспособились к среде.

Надземную часть астероксилона покрывали мелкие простые листья, в расположении которых не наблюдалось какой-то закономерности, по крайней мере, такой вывод можно было сделать при взгляде на окаменелости. Тем не менее, британские ботаники решили выяснить, так ли хаотична была анатомия древнего растения, и на основе имеющихся образцов создали трехмерную модель, а затем попытались найти некую геометрическую последовательность.

Результаты не обманули ожиданий ученых: несмотря на то, что расположение листьев кажется нам хаотичным, они сидят на стебле в определенном порядке. Более того, они расположены по спирали, но у нее немного другое строение и математическая формула, чем у спирали Фибоначчи. Это дает предположить, что основа современного строения растений появилась задолго до того, как зародилось большинство современных видов. Некоторые ученые объясняют распространенность «золотой» спирали тем, что она помогает растениям экономить пространство и снижает механическую нагрузку, и, возможно, именно поэтому она так крепко прижилась в растительном мире.