La existencia de plantas se remonta a hace aproximadamente 470 millones de años. Se manifiestan en una multitud de patrones, como el diseño de sus hojas, la forma en que crecen sus ramas y la simetría de sus flores. Sin embargo, un patrón ha dejado perplejos a los científicos.
Las espirales conocidas como espirales de Fibonacci son un patrón único que se ve con frecuencia en la naturaleza y predominantemente en las plantas. Este patrón lleva el nombre de Leonardo Fibonacci, un matemático italiano que introdujo la sucesión de Fibonacci durante el siglo XIII.
Durante mucho tiempo, los científicos han sostenido la creencia de que las espirales de Fibonacci son un rasgo primitivo y muy conservado en las plantas. Sin embargo, un estudio reciente publicado en la revista Ciencia: cuestiona esta idea de larga data.
Los hallazgos indican que la disposición de las hojas en espirales distintivas, que son comunes en la naturaleza hoy en día, no era común en las plantas terrestres más antiguas que poblaron por primera vez la superficie de la Tierra.
En cambio, se descubrió que las plantas antiguas tenían otro tipo de espiral. Esto niega una teoría de larga data sobre la evolución de las espirales de las hojas de las plantas, lo que indica que evolucionaron por dos caminos evolutivos separados.
Ya sea el vasto remolino de un huracán o las intrincadas espirales del ADN las espirales de doble hélice son comunes en la naturaleza y la mayoría pueden describirse mediante la famosa serie matemática, la secuencia de Fibonacci; que forma la base de muchos de los patrones más impresionantes y eficientes de la naturaleza.
Las espirales son comunes en las plantas, y las espirales de Fibonacci constituyen más del 90 % de las espirales. Las cabezas de girasol, piñas, piñas y plantas de interior suculentas incluyen estas espirales distintivas en sus pétalos de flores, hojas o semillas.
Por qué las espirales de Fibonacci, también conocidas como el código secreto de la naturaleza, son tan comunes en las plantas ha dejado perplejos a los científicos durante siglos, pero su origen evolutivo se ha pasado por alto en gran medida.
En base a su amplia distribución, durante mucho tiempo se supuso que las espirales de Fibonacci eran una característica antigua que evolucionó en las primeras plantas terrestres y se conservó mucho en las plantas.
Ahora, un equipo internacional dirigido por la Universidad de Edimburgo, que incluye a Holly-Anne Turner del University College Cork (UCC) e investigadores de la Universidad de Münster, Alemania, y Northern Rogue Studios, Reino Unido, ha derrocado esta teoría con el descubrimiento de espirales que no son de Fibonacci en fósil vegetal de 407 millones de años.
“El clubmoss Asteroxylon mackiei es uno de los primeros ejemplos de una planta con hojas en el registro fósil. Usando estas reconstrucciones, hemos podido rastrear espirales individuales de hojas alrededor de los tallos de estas plantas fósiles de 407 millones de años. Nuestro análisis de la disposición de las hojas en Asteroxylon muestra que los musgos muy tempranos desarrollaron patrones en espiral que no son de Fibonacci”, afirmó Holly-Anne Turner.
Usando técnicas de reconstrucción digital, los investigadores produjeron los primeros modelos 3D de brotes frondosos en el fósil Asteroxylon mackiei, miembro del primer grupo de plantas frondosas.
El fósil excepcionalmente conservado se encontró en el famoso sitio fósil de Rhynie chert, un depósito sedimentario escocés cerca del pueblo de Rhynie en Aberdeenshire.
El sitio contiene evidencia de algunos de los primeros ecosistemas del planeta, cuando las plantas terrestres evolucionaron por primera vez y gradualmente comenzaron a cubrir la superficie rocosa de la Tierra haciéndola habitable.
Los hallazgos revelaron que las hojas y las estructuras reproductivas en Asteroxylon mackiei estaban dispuestas más comúnmente en espirales que no son de Fibonacci que son raras en las plantas de hoy.
Esto transforma la comprensión de los científicos de las espirales de Fibonacci en las plantas terrestres. Indica que las espirales que no son de Fibonacci eran comunes en los antiguos musgos y que la evolución de las espirales de las hojas se separó en dos caminos separados.
Las hojas de los antiguos musgos tenían una historia evolutiva completamente distinta de los otros grupos principales de plantas actuales, como los helechos, las coníferas y las plantas con flores.
El equipo creó el modelo 3D de Asteroxylon mackiei, que se extinguió hace más de 400 millones de años, trabajando con el artista digital Matt Humpage, usando renderizado digital e impresión 3D.
El estudio fue publicado originalmente en la revista Ciencia: en junio 2023.
