De meeste bladeren van moderne planten groeien in een patroon dat de Fibonacci-reeks volgt. Een reconstructie van een 400 miljoen jaar oude plant laat zien dat de bladeren toen veel chaotischer groeiden.
Een 400 miljoen jaar oud fossiel onthult dat, in tegenstelling tot de meeste moderne planten, sommige van de vroegste landplanten geen bladeren hadden die uitwaaierden in hoeken die de Fibonacci-reeks volgen. De ontdekking, gepubliceerd in het tijdschrift Science, zou tot een heroverweging kunnen leiden van een oude theorie over de evolutie van plantenbladeren.
Gulden snede
De meeste moderne landplanten hebben bladeren in een spiraalvormig patroon waarbij hun hoeken ten opzichte van elkaar de gulden snede volgen, afgeleid van de beroemde Fibonacci-reeks. Dat is een reeks getallen waarbij elk getal de som is van de twee voorgaande voorgaande getallen: 1, 1, 2, 3, 5, 8, enzovoort. Van bloeiende artisjokken tot dennenappels, het patroon komt tegenwoordig voor in meer dan 91 procent van de landplanten.
Mieren zijn magnifieke navigators
Mieren zijn in staat tot verbazingwekkende navigatieprestaties. Misschien kan waardering hiervoor helpen om deze insectensoorten te behouden.
‘In veel bekende dingen vind je Fibonacci-spiralen’, zegt moleculair paleobotanicus Sandy Hetherington van de Universiteit van Edinburgh in Schotland. Om te onderzoeken of de vroegste landplanten dezelfde regel volgden, onderzochten Hetherington en zijn collega’s fossielen die afkomstig waren uit de sedimentafzetting Rhynie Chert in Schotland. Ze kozen fossielen van een van de oudste soorten bladeren: de plant Asteroxylon mackiei (A. mackiei), die groeide tijdens het Devoon, 400 miljoen jaar geleden.
Het team plaatste dunne plakjes van de fossielen, waarvan er één meer dan honderd jaar geleden was verzameld, digitaal in een 3D-reconstructie. Het resulterende model onthulde een grote verscheidenheid aan wervelingen, krullen en spiralen in de bladeren van A. mackiei.
‘Dit kwam als een schok’
‘Ik begon dit onderzoek in de veronderstelling dat we Fibonaccispiralen zouden vinden’, zegt Hetherington. ‘Dus dit kwam echt als een schok.’ De ongebruikelijke structuur suggereert, in tegenstelling tot eerdere aannames van veel botanici, dat bladplanten niet per se zijn begonnen met bladgroei volgens het Fibonacci-patroon.
In plaats daarvan lijken ze in de afgelopen paar honderd miljoen jaar geëvolueerd te zijn om die regel te volgen. Sommige moderne planten die verwant zijn aan A. mackiei hebben ook niet-Fibonaccispiralen, dus de eigenschap is niet helemaal verloren gegaan.
Fibonacci-spiraal
Omdat fossielen van andere soorten primitieve planten vaak belangrijke delen van hun stengel of bladeren missen, ‘was het een heel goed idee om naar deze rozetachtige fossielen te kijken’, zegt computationeel bioloog Jonathan Swinton van Deodands, een particulier wetenschappelijk adviesbureau in het Verenigd Koninkrijk. De vondst ‘biedt echt interessante mogelijkheden voor interacties tussen wiskundigen en biologen’, zegt hij.
Onderzoekers weten nog steeds niet waarom zoveel planten bladeren hebben die de Fibonacci-spiraal volgen. Sommigen speculeren dat het hun manier is om de hoeveelheid zonlicht die op elk blad valt te maximaliseren.
