В листьях китайского растения найден скрытый математический механизм

Изучалось многолетнее растение из провинций Юньнань и Сычуань.

Пилея пеперомиевидная (лат. Pilea peperomioides) имеет круглые листья с заметными водяными порами (гидатодами), которые окружены сетью жилок. Американские специалисты заметили, что структура листа в точности повторяет диаграмму Вороного.

Диаграмма Вороного – геометрический способ разделения пространства на области вокруг заданных точек: каждая область включает точки, которые ближе к своему центру, чем к другим.

В архитектуре и градостроительстве такие диаграммы используются для проектирования сетей и округов, чтобы объекты находились максимально близко к центрам. В живой природе подобные структуры встречаются, например, в окрасе жирафов, но обычно в них отсутствуют четкие центральные точки.

Листья пилеи стали редким исключением, где поры выступают явными центрами.

Фото: 29bgang / Wikipedia

Исследователи определили «природный алгоритм» формирования жилок вокруг пор. В отличие от людей, растения достигают такого результата не через измерения расстояний, а с помощью локальных биологических взаимодействий.

Это открытие, объединяющее классическую геометрию, биологию и информатику, помогает понять, как организмы решают сложные задачи развития без осознанного планирования.

Выявленные закономерности могут стать ответом на загадку ботаники о принципах формирования сетчатых жилок в листьях. Дальнейшее изучение таких паттернов позволит лучше понять математические принципы эволюции.

Источник