植物中隱藏着的數學知識

（1）向日葵種子的排列方式就是一種典型的數學模式。仔細觀察向日葵花盤，你就會發現兩組螺旋線，一組順時針方向盤旋，另一組則逆時針方向盤旋，並且彼此相嵌。雖然在不同的向日葵品種中，種子順、逆時針方向和螺旋線的數量有所不同，但都不會超出34和55、55和89或者89和144這3組數字，每組數字就是斐波納契數列中相鄰的兩個數。植物學家發現，在自然界中，這兩種螺旋結構只會以某些“神奇”的組合同時出現。

比如，21個順時針，34個逆時針，或34個順時針，55個逆時針。有趣的是，這些數字屬於一個特定的數字列：斐波納契數列，即1，2，3，5，8，13，21，34等，每個數都是前面兩數之和。不僅葵花子粒子的排列、還有雛菊，梨樹抽出的新枝，以及松果、薔薇花、薊葉等都遵循着這一自然法則。

（2）如果你仔細地觀察一下雛菊，你會發現雛菊小菊花花盤的蝸形排列中，也有類似的數學模式，只不過數字略小一些，向右轉的有21條，向左轉的34條。雛菊花冠排列的螺旋花序中，小花互以137度30分的'夾角排列，這個精巧的角度可以確保雛菊莖杆上每一枚花瓣都能接受最大量的陽光照射。

（3）在仙人掌的結構中有這一數列的特徵。研究人員分析了仙人掌的形狀、葉片厚度和一系列控制仙人掌情況的各種因素，發現仙人掌的斐波納契數列結構特徵能讓仙人掌最大限度地減少能量消耗，適應其在乾旱沙漠的生長環境。

（4）菠蘿果實上的菱形鱗片，一行行排列起來，8行向左傾斜，13行向右傾斜。

（5）挪威雲杉的球果在一個方向上有3行鱗片，在另一個方向上有5行鱗片。

（6）常見的落葉松是一種針葉樹，其松果上的鱗片在兩個方向上各排成5行和8行。

（7）美國鬆的松果鱗片則在兩個方向上各排成3行和5行。

（9）樹的分枝:如果1棵樹每年都在生長，第2年有2個分枝，通常第3年就有3個分枝，第4年5個，第5年8個，……，每年的分枝數都是斐波納契數。

植物王國的數學特性既優美又神祕，如，花瓣的數目很多是符合斐波那契數列的，而且花瓣對稱地排列在花朵邊緣，葉子沿着植物莖幹相互疊起。有些植物的種子是圓的，也有一些是刺狀的，傘狀花絮粘帶着其他植物種子在微風中隨處飄蕩。還有許多植物都對螺旋形幾何圖形具有一種特殊的偏好：像向日葵籽盤上相互交叉的奇特螺線，從松果到菠蘿的莖、皮和子實都顯示了奇特的螺旋規則，這些規則在數學上極為精確的。所有這一切向我們展示了許多美麗的數學模式，這些植物形態的數學特性的確是讓人感到驚歎，吸引很多人去探究其中的原因。

如果是遺傳決定了花朵的花瓣數和松果的鱗片數，那麼為什麼斐波納契數列會與此如此的巧合?植物為什麼會選擇這樣的形態和怎麼能“知道”斐波納契這個深奧的序列呢？科學家為此苦苦研究和探索了幾個世紀。到目前為止最好的解釋是1992年由兩位法國數學家伊夫·庫代和斯特凡尼·杜阿迪提出來的。他們證明，斐波納契數列使花朵頂端的種子數最多。向日葵等植物在生長過程中，只有選擇這種數學模式，花盤上種子的分佈才最為有效，花盤也變得最堅實壯實，產生後代的機率也最高。這也是動植物在大自然中長期適應和進化的結果。