Op pad met de stadsecoloog: Wiskundige natuur
Ingeborg Swart is stadsecoloog bij de gemeente Nijmegen. Ze is dol op alles wat groeit en bloeit en neemt anderen graag mee in haar enthousiasme. Er is immers zoveel prachtig groen te vinden in Nijmegen! Voor haar is het een uitdaging om op de meest onverwachte plekken planten of dieren te spotten. Tegelijk werkt ze er aan om de stad nog groener en gezonder te krijgen. Deze maand vertelt ze over de wiskundige natuur.
Wiskundige natuur
Hoe goed kijk jij wel eens naar de opbouw van bloemen? Ze hebben vaak een hartje en blaadjes, dat klopt. Maar verder dan dat? Wist je dat in de natuur allerlei wiskundige patronen te vinden zijn?
Laten we er meteen vol in duiken. Zegt de naam Fibonacci je iets? Dat was een belangrijke wiskundige uit het begin van de dertiende eeuw. De naar hem vernoemde (en door hem uitgevonden, uiteraard) Fibonaccireeks kan onder andere gebruikt worden om de Fibonaccispiraal uit te drukken. Alle wiskundige berekeningen zal ik je besparen, maar denk aan een mooi gedraaid schelpje of een ammoniet. Diezelfde reeks geeft precies weer hoe de zaden in een zonnebloem groeien. In het midden draaien ze dicht om elkaar heen en dan waaiert de spiraal geleidelijk naar buiten uit. Datzelfde geld voor andere bloemen van die familie, en een flink aantal planten erbuiten. Het is heel zichtbaar bij madeliefjes, dennenappels en broccoli. Kijk maar eens goed wanneer je weer binnenkort broccoli op tafel zet!
In de Fibonaccireeks kom je een oplopende serie getallen tegen. Diezelfde getallen kom je opvallend vaak tegen in de natuur. Bijvoorbeeld in het aantal bloemblaadjes dat een bloem heeft. Dat zijn er ontzettend vaak drie, vijf, acht, dertien, 21, 34, 55 of 89. Allemaal uit de reeks. Let maar eens op bij de bloemen in je tuin of die je tegenkomt op je ommetje. Hoeveel blaadjes hebben die?
Ook in bladeren aan de takken van bomen kom je een soortgelijk verband met de reeks tegen, al is die iets lastiger uit te leggen.
Dat deze getallen zo aanwezig zijn in de natuur is ons natuurlijk al lang geleden opgevallen. Hoewel Fibonacci er bekend mee is geworden door zijn uitgebreide onderzoek en publicaties, werden de getallen in oude culturen al beschreven. Zo zijn er geschriften gevonden in oud Sanskriet die precies dit verband beschrijven.
Of deze cijfers echt zo belangrijk zijn? In sommige opzichten wel, ze staan aan de basis van allerlei uitvindingen. Maar soms zal hun voorkomen ook gewoon toeval zijn. Er zijn immers ook talloze planten, natuurverschijnselen en andere patronen die zich helemaal niks van deze “regels” aantrekken.
Veel plezier met bloemblaadjes tellen!