Spirála

Útvar zvaný spirála byl až donedávna záhadou i přesto, že spirály jsou všude okolo nás. Do spirály jsou uspořádány kaktusové hroty stejně jako semínka v terči slunečnic. Tvar spirály mají ulity měkkýšů i buněšná DNA.

Slunečnice mají semena uspořádána tak, aby je jich do terče vešlo co nejvíce, tedy ve tvaru spirál. Část spirál je pravotočivých, část levotočivých. Jejich vzájemný poměr vyjadřují Fibonacciova čísla.

Jsou krásné, tajemné a jejich přesnost a pravidelnost je v přímém kontrastu s chaotickým, náhodně uspořádaným světem. Proč právě spirály? Jak dokázali před mnoha miliony let vytvořit spirálovitou ulitu dnes již fosilní živočichové?

Jako jeden z prvních popsal sílu a kouzlo spirál před 2300 lety Archimedes. Takzvaná Archimedova spirála je jednoduše řečeno křivka, kterou při krouživém pohybu opisuje kulatý předmět upevněný k prstu na provázku, jenž se postupně na prst navíjí.

Druhá spirála, rovněž popsaná Archimedem, má praktické využití. Je známa jako Archimedův šroub. Technicky se této křivce říká závitnice a tvoří například základ Archimedovy pumpy. Na jejím principu pracují i všechny vrtáky, šrouby a šroubky. Tomuto tvaru spirály se říká helix a právě takové spirály se velmi často vyskytují v přírodě. Zkamenělé ulity měkkýšů, kteří vymřeli spolu s dinosaury před pětašedesáti miliony let, se pyšní přesnými tvary Archimedových spirál.

Spirála v říši rostlin

Také řada rostlin, například kaktusy či slunečnice, vytváří zajímavé spirály. U slunečnice je to spirálovité uspořádání semen v terči. Část jich je ve spirálách ve směru hodinových ručiček, část ve spirálách vinoucích se opačným směrem. Podobné je to i u některých jiných rostlin. Nikdy nejde o náhodný počet spirál, ale o počet odpovídající Fibonacciovým číslům. Fibonacciova soustava představuje řadu čísel, kde počínaje třetím členem je každý člen součtem dvou členů předchozích, to znamená 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55 atd. U slunečnice to bývá 21 spirál ve směru hodinových ručiček a 34 proti jejich směru (případně to může být 34 a 55). Celá desetiletí se vědci snažili rozluštit záhadu, jak mohou znát rostliny Fibonacciovu soustavu. Na otázku, proč tomu tak je, nabídli odpověď teprve v roce 1992 francouzští matematici Yves Couder a Stefan Douady. Podle nich je to jediný způsob, jak se do terče slunečnice vejde co nejvíce semen.

Spirály u kaktusů

S kaktusy je tomu jinak. Patrick Shipman z univerzity a arizonském Tusconu přišel nejnověji s teorií, která vzbudila obrovský zájem vědeckého světa. Tvrdí, že spirály v kaktusech jsou obranou proti mechanickému tlaku, který v kaktusu při růstu vzniká. Špičky hrbolků u kaktusu jsou aktivními oblastmi růstu. Jsou pokryty tenkou vrstvou propojenou s měkčími vrstvami uvnitř rostliny. Jak kaktus roste, tato tenká vrstva sílí a tvrdne a nakonec se vlivem mechanického tlaku způsobeného růstem propadne a na povrchu kaktusu se vytvářejí prohlubně. Množství těchto prohlubní také odpovídá Fibonacciovým číslům. Podle Shipmana se tak vytváří vzor, který minimalizuje tlak v tenké vrstvě na povrchu kaktusu. Tento vzor odpovídá Fibonacciově soustavě. Můžeme začít v samostatném středu kaktusu a spojovat nejbližší vrcholy hrbolků, z nichž rostou ostny. Vzniknou tři sady spirál. Jedna sada bude obsahovat spirály spojující tři body spirálou, druhá pět bodů a třetí osm.

Je to jen jedno z možných vysvětlení, i když řada vědců je přesvědčena o jeho správnosti. V jiných případech si i po více než dvou tisících letech zkoumání spirály některá tajemství ponechávají.

Další články

Rychlost je relativní veličina, každá společnost a činnost má pro ni jiné měřítko.
Tetování
Špičky, houby našich luk.
Hodiny, hodinky a hodináři

Informační stránky Yin.cz Jak Google využívá data, když používáte weby nebo aplikace našich partnerů