407 milyon yıllık fosilleşmiş bir bitkideki olağandışı bir yaprak dizilimi, bilim insanlarının bitki evrimini anlamalarını zorlaştırıyor.
Günümüzde yaşayan kara bitkilerinin çoğu, ünlü Fibonacci sayı dizisini içeren spiral desenlere sahiptir. Spiraller çok yaygın olduğu için, bilim adamları kalıpların en eski kara bitkilerinden bazılarında evrimleşmiş olması gerektiğini düşündüler. Ancak araştırmacıların 16 Haziran Science dergisindeki raporuna göre, yaprakları geliştirdiği bilinen ilk bitki gruplarından birinin üyesi olan antik bitkinin yaprakları, Fibonacci sayılarıyla açıklanamayan spiraller halinde düzenlenmişti.
Çalışma “nasıl olduğunu anlamamıza yardımcı oluyor [the] New York’taki New York Botanik Bahçesi’nde laboratuvar araştırmaları yöneticisi olan ve araştırmaya dahil olmayan botanikçi Barbara Ambrose, bitki çeşitliliğinin oluştuğunu söylüyor.
Fibonacci dizisinde her sayı kendinden önceki iki sayının toplamıdır: 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13 vb. Fibonacci sayılarını içeren bitkilerde spiral örnekleri, diğer pek çok bitkinin yanı sıra bazı sulu meyvelerin yapraklarının, çam kozalağının braktelerinin ve ayçiçeği tohumlarının dizilişinde görülebilir (SN: 27/8/02).
Yaprakların sarmal desenlerine sahip bitkilerde, tüm yapraklar merkezden saat yönünde dönen bir dizi eğri çizgiyle ve saat yönünün tersine dönen bir dizi eğri çizgiyle tanımlanabilir. Saat yönünde ve saat yönünün tersine eğrilerin sayıları Fibonacci dizisinde bulunan sayılarsa, bu Fibonacci spirali olarak bilinir.
Bilim adamları, çoğu modern bitkinin neden Fibonacci spiralini benimsediğinden emin değiller, ancak yapraklar veya diğer bitki parçaları arasındaki boşluk miktarını en üst düzeye çıkarmaya yardımcı olabilir (SN: 21.07.07). Modeller, bir tür bitki büyüme hormonu olan oksinlerin dağılımından da kaynaklanabilir.
Fibonacci spiralleri, bazı sulu meyvelerin yapraklarının dizilişinde (biri solda gösterilmiştir), bir çam kozalağının diş tellerinde (ortada) ve bir sahil papatyasında (sağda) görülür. Herington
Yeni çalışmada, Edinburgh Üniversitesi’nden bir paleobotanist olan Sandy Hetherington ve meslektaşları, modern kulüp yosunlarını da içeren, likopodlar adı verilen bir bitki grubunun bir üyesi olan soyu tükenmiş Asteroxylon mackiei’nin fosillerini incelediler.
Fosiller, ilk kara bitkilerinden bazılarının olağanüstü iyi korunmuş fosillerini içeren, İskoçya’nın Aberdeenshire kentindeki yaklaşık 400 milyon yıllık bir tortul kaya yatağı olan Rhynie çörtünden elde edildi. 1969’da araştırmacılar, A. mackiei fosillerinin ve çevredeki kayaların yüzlerce enine kesit görüntüsünü topladı. Hetherington’ın ekibi, enine kesitleri orijinal bitkilerin 3 boyutlu temsillerine dijital olarak yeniden yapılandırdı.
Yeniden yapılandırılmış dört bitkiden ikisi, yaprak düzenlemelerinde Fibonacci olmayan spiraller sergiledi. Her iki bitkinin de saat yönünün tersine sekiz spirali vardı (bir Fibonacci sayısı). Ama birinin saat yönünde yedi spirali, diğerinin dokuzu vardı ve bunların hiçbiri Fibonacci sayısı değil.
Diğer iki bitkideki yapraklar spiral şeklinde değil, gövde boyunca dizilmiş bir dizi halka halinde büyümüşlerdi.
Şu anda İrlanda’daki University College Cork’ta bir paleontolog olan çalışmanın ortak yazarı Holly-Anne Turner, “Bugün ve daha sonraki bitki fosil kayıtlarında Fibonacci sarmallarının yaygınlığı göz önüne alındığında, kesinlikle Fibonacci sarmallarını bekliyorduk” diyor. A. mackiei fosilleri, yaklaşık 50 milyon yıllık Fibonacci olmayan spiraller gösteren bir sonraki en eski likopod fosillerinden önce gelir.
Likopod yaprakları, diğer bitki türlerindeki yapraklardan ayrı olarak evrimleşmiştir, ancak bazı modern likopodlar, Fibonacci sarmalı sergiler. Araştırmaya dahil olmayan bir botanikçi ve Upperville, Va.’daki Oak Spring Garden Vakfı’nın başkanı Peter Crane, bu, sarmal desenlerin farklı bitki soylarında ayrı ayrı evrimleşmiş olabileceğini gösteriyor.
Ambrose, A. mackiei’nin yalnızca bir tür olduğunu belirtiyor. Fosil kayıtları düzensiz olsa da, diğer ilk bitkilerin yeniden yapılandırılması, bu sarmalların doğada nasıl geliştiğine dair daha fazla ipucu verebilir.
Turner, yeni bilgi işlem teknolojisinin, onlarca yıl önce elle analiz edilmiş fosilleri yeniden gözden geçirmeye değer olduğu anlamına da geldiğini söylüyor. Bilgisayar simülasyonlarından toplanabilecek bilgi ve ayrıntı miktarıyla “gerçekten harika bir şey bulabilirsiniz.”
