Hayvan ve bitki desenleri bilimi
Doğa, hayatta kalan birçok hayvan ve bitki için birçok mükemmel grafik tasarladı ve desen ve renk uyumu her zaman göze hitap ediyor ve en harika sanatçı olarak adlandırılabilir. Üstelik bu desenler sadece güzel değil aynı zamanda çok pratik. Peki, güzel desenlerin ardında saklı olan gizemler nelerdir?
Varoluşun anlamını gizleyen simetri
Simetri belki de doğadaki en yaygın figürdür. Hayvanlar aleminde ayna simetrisi (sol-sağ simetri) hayvan simetrisinin temel özelliğidir.Örneğin, bir kelebek veya bir kaplandan bir merkezi eksen bulunabilir, eğer katlanmışsa, hayvanın sol ve sağ tarafları üst üste gelebilir. Bitkilerde, güller gibi birçok çiçek ve deniz şakayıkları gibi belirli hayvan grupları gibi, bir tepe etrafında 180 ° döndükten sonra, genellikle dairesel dönme simetrisine benzer şekilde orijinal figürle örtüşüyorlar. Deniz anemonları, denizyıldızları, krinoidler ve benzeri ekinodermlerde beş kat simetri bile vardır.
Simetrik şeyler insanları güzel hissettirir, bu da insanların daha simetrik sanat eserleri yaratmasını sağlar. Örneğin, birçok antik tapınağın bir merkezi ekseni vardır, masa köşeleri, banklar ve mutfak eşyaları belirli bir simetri derecesine sahipken, antik beyitler ve şiir de müziğin güzelliğini vurgulayan simetriktir. Öyleyse, hayatın hayatta kalması için simetrinin bilimsel bir nedeni var mı?
Şu anda, en yaygın açıklama, hayvanlar aleminde, bu iki taraflı simetrinin, hayvanların dengesini korumasına ve merkezi sinir sisteminin emri altında uzuvlarını koordine etmesine izin vermesidir. Bu sayede hayvanların daha iyi koşma, yürüme ve diğer aktiviteleri gerçekleştirmesi uygundur. Evrimciler, bu hayvanların asimetrik hayvanlara göre daha iyi hayatta kalmalarını sağlayan iki taraflı simetri özellikleri olduğuna inanırlar.
Deniz şakayıkları gibi sabit canlılar için yiyecek veya tehditler, alıcılarının her yöne dağıtılması gerektiğini belirleyen herhangi bir yönden gelebilir, bu nedenle genellikle dönme simetrisi sergilerler.
Simetri genellikle hayvanların ve bitkilerin daha iyi genlere sahip olduğunu ima eder, çünkü yalnızca iyi genler böylesine düzenli bir büyüme modeli planlayabilir, bu da bu organizmanın sağlıklı olduğunu ve karşı cins tarafından tercih edilip hayatta kalacağını ima eder.
Spiral ve Haliç
Bitki krallığında, ayçiçeği tohumları, aralarında en ufak bir boşluk olmaksızın, kıskanılacak mükemmel bir sarmal şekil oluşturacak şekilde yakın bir şekilde düzenlenmiştir. Ananas kabuğu ve yılan kabuğu spiral şeklinde düzenlenmiştir; gövde çevresinde büyüyen yüksek bitkilerin yaprakları da spiral şeklinde düzenlenmiştir. Sadece bu değil, aynı zamanda matematiksel yasaları da içeriyor. Başlangıç noktası olarak bir yaprak alırsanız, spiral boyunca yaprakları yukarı doğru sayın ve bitiş noktası olarak başlangıç yaprağının üzerine gelen son yaprağı alın ve ilk yaprağın sarmalının ve gövdenin etrafındaki son yaprağın çevresini kaydedin. Sayım (yaprak dizisindeki hafta sayısı) ve toplam yaprak sayısı, yaprak dizisindeki hafta sayısının, toplam yaprak sayısının ve faset bitkilerinin spiral sayısının tümünün Fibonacci sayıları olduğunu göreceksiniz. Fibonacci sayıları, 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34 vb. Gibi bir dizi tam sayıya karşılık gelir. Her sayı çoğunlukla ilk iki sayının toplamıdır.
Fibonacci dizisine göre düzenlenmiş bitki spirallerinin yaylarını ölçtüğünüzde bu yayların oluşturduğu açının tam olarak 137.5 ° olduğunu göreceksiniz.Birçok bitkinin sapları, yaprakları ve meyveleri neredeyse bu 137.5 ° modeline göre düzenlenmiştir. Bu 137.5 ° açıyla ilgili özel bir şey var mı?
Bilim adamları, bilgisayar simülasyonları ile 137.5 ° 'nin altın açı olduğunu doğruladı, çünkü tohumların boşluksuz dizildiği tek açı bu, yani bu açı, çoğu tohumun çiçeğin veya gövdenin en fazla yaprağa sahip olmasını sağlıyor. Bitkiler için, yalnızca bu matematiksel modeli seçerek, çiçek disklerinin tüm tohumları veya yapraklarının aynı boyutta ve yoğun ve yoğun olması için büyüme alanı maksimize edilebilir. Yaprak dizilişi söz konusu olduğunda Fibonacci sayısına göre spiral diziliş, yapraklar arasındaki karşılıklı korumayı en aza indirebilir, güneş ışığını daha etkin bir şekilde emebilir ve fotosentez yapabilir. Bitki yapraklarının veya tohumlarının sarmal dizilişinin sadece güzel olmadığı, aynı zamanda bitkinin hayatta kalması için temel ihtiyaç olduğu görülmektedir.
Sadece bitki dünyası değil, sarmal desenler doğal dünyada yaygın olarak mevcuttur. Bir jumbo jet zamandan tasarruf etmek ve Avrupa'dan Kuzey Amerika'ya doğrudan uçmak gibi kestirme yollardan yararlanmak isterse, utanç verici bir şekilde hedefin 3000 kilometre kuzeyine iniş yapacak. Uçağın Kuzey Kutup Dairesi'ne inmesini önlemenin tek yolu Spiral bir yol izlemektir. Tuvaletteki girdaplar, yıkıcı kasırgalar ve kasırgalar da sarmal modellerdir. Bugün bilim adamları sebebin bir kısmını buldular ve bu Coriolis etkisinden kaynaklanıyor olabilir. Bu etkide, dünyanın dönme kuvveti tüm nesneleri aynı yönde hareket ettirme eğilimindedir.Ekvatorun kuzeyindeki alçak basınç sistemi saat yönünün tersine dönerken güney yarımküredeki durum tam tersidir.Bu otomatik iletim kuvveti birçok sarmal yapının kaynağıdır.
Muhteşem noktalar ve çizgiler
Leoparlar ve uğur böceği ile noktalı noktalar onları olağanüstü güzel kılar ve melek balığı ve zebraların çizgileri de çok dikkat çekicidir. Büyülü doğa asla işe yaramaz şeyler üretmez.Bu güzel küçük süslemelerin beklenmedik kullanımları nelerdir?
Makul bir açıklama, bu kalıpların hayvanların hayatta kalma ve üreme şansını artıracağıdır. Hayvan desenlerinin bir işlevi kamuflajdır. Desenler ve noktalar genellikle gizlenir ve karıştırılır. Örneğin, saf bir renk düzgün bir deseni yansıtırken, siyah beyaz bir zebra deseni çeşitli ışığı yansıtır.Bu yansıma ile, zebra koşu sırasında avcılar tarafından kolayca göz kamaştırılır ve kan emen sinekler buraya inmeyi sevmez. Bir çeşit siyah-beyaz desen yukarıda. Leoparın benekli gövdesi, ormanda iyi kamufle etmesini sağlayan bir kamuflaj üniforması gibidir.
Bu modellerin bir başka işlevi de sinyal göndermektir. Siyah benekli bir uğur böceğinin bir yırtıcı kuş tarafından saldırıya uğraması olası değildir, çünkü bir hayvanın çok sert bir uyarı rengi varsa, acı veya zehir olduğunu gösterebilir. Bir kuş, uğur böceklerini ilk kez görür ve uyarı düzenini görmezden gelerek yerse, bunu yalnızca bir kez deneyecek ve kısa süre sonra bu acı kokulu böcekleri kusacaktır. Bu parlak renkli böceklerle uzun mücadelede, kuşlar yemek yiyemeyeceklerini fark etmeyi öğrenecekler.
Desenleri ve renkleri olan bitkiler için bu desenler bitkileri daha görünür hale getirebilir ve tozlayıcıları uzaktan çekebilir. Araştırmacılar, Avrupa bal arılarının ve diğer tozlaşan böceklerin çiçeklerin radyal renkleri ve şeritlerinden etkilendiğini doğruladılar.
Bu makale, 2016'nın 10. sayısındaki bir dergi makalesinden türetilmiştir. Okuyucular, WeChat hesabımıza dikkat edebilirler: hdkj1997
