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Dans la nature, les spirales sont très courantes. La plupart d’entre elles sont décrites par la série mathématique appelée Fibonacci. Nommée d’après le mathématicien italien Leonardo Fibonacci, elle est à l’origine de nombreux motifs naturels en forme de spirales. Toutefois, une plante fossilisée vieille de 407 millions d’années déconcerte les scientifiques. En effet, elle ne suit pas la logique de la série de Fibonacci. Explications.
La suite de Fibonacci
On vous en parlait en juin 2023 : Au sein des plantes, les spirales de Fibonacci représentent plus de 90 % des spirales. On peut en retrouver chez les pommes de pin, les tournesols, les ananas et les plantes grasses. Elles se trouvent dans leurs pétales, leurs feuilles ou encore leurs graines.
Toutefois, une espèce végétale ancienne brise la compréhension de cette série de spirales. En effet, ses feuilles sont disposées d’une manière qui ne peut être décrite par les nombres de Fibonacci. Cette espèce est appelée Asteroxylon mackiei, une espèce de lycopode éteinte appartenant au premier clade de plantes feuillues, les Drepanophycales. Vieille de 407 millions d’années, ses restes fossilisés ont été trouvés au Rhynie Chert, dans l’Aberdeenshire, en Écosse, en 1969.
L’arrangement des feuilles en 3D
Dans le cadre d’une nouvelle étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue Science, des scientifiques ont réalisé des coupes transversales de cette plante. Ils ont par la suite effectué des reconstructions imprimées en 3D de ces coupes transversales pour mieux comprendre l’agencement de ses feuilles inhabituellement ordonnées.
« Notre modèle d’Asteroxylon mackiei nous permet d’examiner pour la première fois l’arrangement des feuilles en 3D. La technologie pour imprimer en 3D des fossiles de plantes vieux de 407 millions d’années et les tenir dans votre main est vraiment incroyable. Nos découvertes donnent une nouvelle perspective sur l’évolution des spirales de Fibonacci chez les plantes », a déclaré dans un communiqué le Dr Sandy Hetherington, paléobiologiste évolutif et chef de projet.
Deux des reconstructions n’avaient pas du tout de spirales. Elles ont plutôt fait pousser leurs feuilles en anneaux le long de la tige. « En utilisant ces reconstructions, nous avons pu suivre des spirales individuelles de feuilles autour des tiges de ces plantes fossiles vieilles de 407 millions d’années. Notre analyse de l’arrangement des feuilles chez Asteroxylon montre que les mousses très précoces ont développé des motifs en spirales non Fibonacci », a déclaré Holly-Anne Turner, première auteure de l’étude.
L’évolution des feuilles
Ces résultats suggèrent que les plantes qui vivent aujourd’hui peuvent avoir des feuilles évoluées disposées en spirales de Fibonacci, et ce, tout au long de l’évolution des plantes et non par le biais de gènes anciens de plantes comme Asteroxylon mackiei.
Les scientifiques ont finalement expliqué que l’évolution des feuilles de ces lycopodes pourrait être distincte des autres groupes de plantes. Pour aller plus loin, voici 5 fleurs magnifiques qui illustrent toute la beauté de la nature.