植物中潜藏着宇宙级的智慧—茎的分枝方式

真正的发现之旅，不在于追求新的景象，而在于换一种新的眼光——马赛尔·普鲁斯特

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这周的观察任务是观察树的分枝

先来看茎的几种分枝方式

茎的分枝是普遍现象，能够增加植物的体积，充分地利用阳光和外界物质，有利繁殖新后代。各种植物分枝有一定规律。从原始到高级。

01.

二叉分枝

二叉分枝是比较原始的分枝方式，分枝时顶端分生组织平分为两半，每半各形成一小枝，并且在一定时候又进行同样的分枝，因此这种分枝统称二叉分枝。

苔藓植物和蕨类植物具这种分枝方式。

02.

单轴分枝

植物的顶芽不断向上生长，成为粗壮主干，各级分枝由下向上依次细短，树冠呈尖塔形。最显著的特征是，主干明显。

多见于裸子植物，如松杉类的柏、杉、水杉、银杉以及部分被子植物，如杨山毛榉等。

03.

和轴分枝

其特点是主茎的顶芽生长到一定时期，渐渐失去生长能力，继由顶芽下部的侧芽代替顶芽生长，迅速发展为新枝，并取代了主茎的位置。不久新枝的顶芽又停止生长，再由其旁边的腋芽所代替，以此类推……这种主干是由许多腋芽发育而成的侧枝联合组成，称为合轴分枝。

这种分支在幼嫩时显著呈曲折状。合轴分枝的节间较短，能多开花、结果，是丰产的分枝方式，合轴分枝植株上部或树冠呈开展状态，有效的扩大光合作用面积，是比较进化的分支方式。

小区里的桃树、杏树和我的柳树

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伴随着对分枝方式的观察，一个问题浮现出来，是什么决定了植物的分枝方式，比如，哪一年在哪个位置分枝，分枝的数量、角度，这里面是否规律？

这似乎要从数学上的斐波那契数列说起。

1202年，斐波那契在《算盘书》中由兔子问题得到斐波那契数列1、1、2、3、5、8、13、21、34……这个数列从第3个数字开始，每一个数字都是前二项之和。

此外，每个数字除以前边的数字，可以得到一个结果，数字越大，得到的结果越接近一个数字，即0.618，毕达哥拉斯学派或达·芬奇把它定义为“黄金分割”。斐波那契数列和黄金分割在植物中很常见。

斐波那契数列在植物王国里很常见，例如，向日葵螺旋的几何学关键就是黄金分割数：将一个完整的圆（360°）按黄金比分割成两段弧，较长的弧所对应的角度是较短的弧的 ϕ 倍。于是，较短的弧长为整个圆的 1/1+φ。这个角度就是日葵种子的几何结构呈现的“黄金角度”，约等于 137.5°。

树木生长过程中，由于新生的枝条往往需要一段休息时间，而后才能萌发新枝。所以，一株树苗在一段间隔，例如一年，以后才长出一条新枝；第二年新枝休息，老枝依旧萌发；此后，休息过一年的枝萌发，当年生的新枝则次年休息。这样，一株树木各个年份的枝桠数，也构成斐波那契数列。

植物为了尽可能接收阳光，从而希望自己的叶子不会彼此遮挡，为了让叶子不会遮挡，必须让叶子和叶子之间的间隔尽可能不是树干周长的整数等分（如果是整等分的话，每隔一个周期就必然会重复），而按照斐波那契数列来排列的叶子，可以获得让不遮挡的旋转周期最大。

叶子和叶子在一个循回中旋转的圈数也是斐波那契数，圈数是5，叶片数是8，5和8是斐波那契数

结语：《道德经》有云：“道生一，一生二，二生三，三生万物。”，这是老子对宇宙起源之“道”的描述，他似乎对天地之始以及其演化早有洞见。而《周易》中五行、八卦似乎也暗示了（1,1,2,3,5,8......)这样的推演。

无形的造化之手，总是不断地在“挫其锐，解其纷，和其光，同其尘”的过程中，构成秩序，而又用偶然性事件让秩序与变化之间充满张力。于是，在这样一条朝着某一方向流淌的宇宙河流中，永远充满了生生不息、复杂多变而又令人着迷的色彩。