研究人员发现隐藏在常见室内植物叶子中的用于城市规划的数学模式

中国金钱树叶子的主脉形成所谓的沃罗诺伊图。它可能是由植物生长激素引起的,这种激素从发育中的叶子毛孔中散发出来

来源:《航空与航天杂志》

研究人员发现隐藏在常见室内植物叶子中的用于城市规划的数学模式

中国金钱树叶子的主脉形成所谓的沃罗诺伊图。它可能是由植物生长激素引起的,这种激素从发育中的叶子毛孔中散发出来

室内植物爱好者可能熟悉中国金钱植物,这是一种快速生长的多年生植物,以其硬币形的叶子而闻名。但他们可能不知道他们的圆形绿色植物具有众所周知的几何图案。

研究人员在 5 月 12 日的《自然通讯》杂志上报告说,主要的静脉遵循一种称为沃罗诺伊图的排列方式,这是一种在自然界其他地方发现并用于城市规划的排列方式。这一发现可能有助于解开一些植物的网状静脉的持久谜团。

“我们认为这些算法本质上是对生物体行为方式的解释,也是试图理解世界的一种方式,”该研究的合著者、冷泉港实验室的计算机科学家 Saket Navlakha 在一份声明中说道。 “这个例子是经典几何学、现代植物生物学和计算机科学的完美结合。”

Voronoi 图用于将空间划分为更小的区域,每个区域包含一个相关点,例如学校。这些分区的创建方式可确保一个区域内的所有学生距离其指定学校比距离另一个区域的学校更近。

这些图案也是自然产生的,这一概念可以追溯到法国自然哲学家勒内·笛卡尔 (René Descartes),他在 17 世纪描述说,夜空可以分为多边形,每个区域的中心都有一颗星星。俄罗斯数学家 Georgy Voronoi 后来在 1900 年代初研究并定义了这些图。

“据我们所知,这是植物脉络模式中沃罗诺伊图出现的首次演示,其中边缘和中心都是可见的且具有功能性,”该团队在研究中写道。

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